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제1강 서론(Introduction)
기본적인 물리량
• 역학: 길이(L), 질량(M), 시간(T)
열역학: 온도
전자기학: 암페어
1.1 길이, 시간, 질량의 표준
기본단위
• SI계(System International)
국제 단위계
기본 물리량의 표준 및 표기체계
길이: 미터(m), 질량: 킬로그램(kg), 시간: 초(s)
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• 가우시안(gaussian) 또는 cgs 단위계
길이: 센티미터(cm), 질량: 그램(g), 시간: 초(s)
• 영국공학 단위계(또는 전통단위계)
길이: 피트(ft), 질량: 슬러그(slug), 시간: 초(s)
• 미터법에 쓰는 10의 거듭제곱에 대한 접두사
10 9 : 나노(nano) n, 10 6 : 마이크로(micro) μ
2
3
10
10 : 밀리(milli)m,
: 센티(centi) c,
10 3 : 킬로(kilo) k, 10 6: 메가(mega) M,
10 9 : 기가(giga) G
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1.2 차원 분석
차원: 물리량의 정성적인 면
거리의 차원: 길이 (L)
속도 v 의 차원 [v]  L / T
2
넓이 A 의 차원 [ A]  L
물리 관계식이 제대로 된 것인지를 점검: 관계식 좌·우변의
차원이 같아야 한다.
예제 1.1 자동차가 정지상태에서 출발하여 등가속도 a 로
움직이는 경우에 t 초 동안에 차가 움직인 거리 x 는?
x
1 2
at
2
좌변: [ x]  L
1 2
[
at ]  L / T 2  T 2  L
우변:
2
∴좌·우변의 차원은 같다.
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1.3 유효 숫자
물리량 측정:
측정치: 측정 오차 안에서만 알 수 있다.
A
평판 넓이 A측정
길이 측정: 정확도 ± 0.1cm
평판 길이: 16.3 ± 0.1cm(유효 숫자 셋)
평판 폭: 4.5 ± 0.1cm(유효 숫자 둘)
넓이 A = 16.3 × 4.5
= 73.35cm2(?)
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• 곱셈과 나눗셈에서는 최종 결과의 유효숫자는 곱한 숫자 중
가장 적은 유효숫자이다.
 A  73cm 2 (유효숫자둘 )
• 답 속에 영이 있을 때는 주의
물체의 질량: 1500g
두 개의 0이 자릿수냐, 아니면 유효숫자이냐?
• 과학적 표기 방법 사용
1.5×103g: 유효숫자둘
1.50×103g: 유효숫자셋
1.5×10-4: 유효숫자둘
1.50×10-4 : 유효숫자셋
• 덧셈과 뺄셈
소수점 이하 자릿수는 모든 숫자 중 소수점 이하
자릿수가 가장 적은 경우와 일치
예: 123 + 5.35
128
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1.4 단위 바꾸기
SI계와 영국 공학단위계
길이:
1mile = 1609m = 1.609km
1ft = 0.3048m = 30.48cm
1m = 39.37in = 3.281ft
1in = 0.0254m = 2.54cm
15.0in  15.0in  2.54
cm
 38.1cm
in
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1.5 크기의 정도(order of magnitude)계산하기
답을 어림해 보는 것
 사람의질량
 75kg  102 kg
102 kg정도이다
 1cm 3의 고체 속에 있는 원자수 ?
원자 지름 ~ 10-10 m  부피 ~ 10 30 m 3
10 6 m 3 / 10 30 m 3  10 24개 원자
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1.6 수학에서의 표기법
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같다: =, 비례:, y  x , …보다 작다: ＜,≪
…보다 크다: ＞,≫, 대략 같다:  , …로 정의 된다: ≡
• 변화량:
물리량 x의변화량 : Δx
예: x : 위치
xi : 처음 위치 , x f : 나중 위치
변위 : Δx  x f  xi
• 여러 개의 양을 더함
x1  x2  x3  x4  x5   xi
• 절대값: x
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1.7 좌표계
공간 상의 위치를 나타냄
• 좌표계의 설정
1. 원점이라고 부르는 고정된 기준점 0
2. 좌표축 설정
3. 원점과 설정된 좌표축에 대해서 공간상의 점의 위치를
표시하는 방법에 대한 설명
• 극 좌표계 (r ,  )
x  r cos  , y  r sin 
• 직각 좌표계(카테시안 좌표계)
( x, y )
2차원 직각 좌표계
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1.8 삼각 함수
a
sin  
c
b
cos  
c
a
tan  
b
예 :   30  sin 30 
피타고라스의
• 역삼각함수
1
sin 1    30
2
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1
2
정리 : c2  a 2  b2
예제 1.2
h
46
 h  46  tan 39 m
 46  0.81
 37.3m
tan 39 
빛이 간 거리 c  462  37.33  59.2m
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