물리학

에너지와 일

일, 운동·위치 에너지, 일률, 보존.

기초

W = F · s = F s cosθ. 힘과 변위가 수직이면 일이 0(등속 원운동의 구심력). 일의 단위는 J = N·m.

역학적 에너지

보존력만 있으면 K+U가 일정. 마찰·항력은 비보존력이라 역학적 에너지가 줄고 열로 갑니다. 에너지는 형태를 바꿉니다.

공식

운동 에너지

K = ½ m v²

속력의 제곱에 비례. 일의-에너지 정리: W_net = ΔK.

중력 위치 에너지

U = m g h (지표 근처)

기준면을 어디로 잡을지는 자유, 차이만 의미가 있습니다.

기호

  • h 높이

탄성 위치 에너지

U = ½ k x², F = −k x

훅 법칙. k는 용수철 상수, x는 평형에서 변위.

기호

  • k 용수철 상수 (N/m)
  • x 변위

일률

P = W / t = F · v

일(또는 에너지 전달)의 시간당 비율. 단위 W = J/s.

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