측정, 스칼라 및 벡터

왜 신중하게 측정해야 할까?

• 물리학은 측정으로 시작된다. 현실 세계를 정확한 수치로 바꾸는 것.
• 부주의한 판독은 실험 전체를台에 만들 수 있다.
• 따라서 먼저 길이와 부피를 측정하는 법을 배우고, 미량을 다루며, 스칼라와 벡터를 구분한다.

길이와 부피

• 자를 사용하여 길이를 측정한다.
• 눈은 표시선과 직전에 위치해야 한다. 옆에서 보면 오차가 발생한다( 편차 오류).
• 계량실린더를 사용하여 액체의 부피를 측정한다.
• 눈높이를 curved surface( 메니스크) 하단과 맞추고 눈금을 읽는다.

*눈높이를 메니스크 하단과 맞추어 계량실린더를 읽기

미량 측정

• 한 장의 얇은 용지나 한 번의 진동은 너무 작아 정확히 측정하기 어렵다.
• 요령: 많이 측정한 뒤 나누기이다.
• 용지 100장을 적층하여 높이를 측정한 후 $\div 100$ → 한 장의 두께를 구한다.
• 진자 20회의 진동 시간을 재고, $\div 20$ → 주기(한 번의 진동에 걸리는 시간)를 구한다.
• 여러 개를 동시에 측정하면 오차가 훨씬 줄어든다.

*수직인 두 벡터가 합성된 결과 벡터(사각형의 대각선)가 된다

스칼라와 벡터

• 스칼라는 크기만 가집니다.
• 벡터는 크기 와 방향을 가진다.
• 스칼라: 거리, 속도, 시간, 질량, 에너지, 온도.
• 벡터: 힘, 무게, 속력, 가속도, 운동량.
• "$30\ \text{m/s}$"는 속도(스칼라)입니다. "$30\ \text{m/s}$ 북쪽 방향"은 속도 벡터(벡터)입니다.

직각으로 만나는 벡터의 합성

• 두 벡터가 $90°$로 만났을 때 그들을 연결하는 사다리꼴의 대각선이 되는 합성 벡터를 얻습니다.
• 피타고라스 정리를 사용하여 크기를 구합니다:

• 삼각함수를 사용하여 방향을 구합니다(한 변으로부터 측정된 각도).

이해했습니다