도서 소개

기술직 7급 공무원시험, 변리사 및 승진시험을 대비하는 물리학 교재다. 대학 1학년 물리학개론 교재로도 활용 가능하며, 주요 이론을 체계적으로 설명하고 실전문제에 적용하도록 구성했다. 필자는 독자가 앞에 앉아 있는 것처럼 한 문장씩 완성해 개념 이해에 중점을 두었다.

기출문제를 철저히 분석해 역학, 열역학, 유체역학, 전자기학, 파동학, 광학, 현대 물리학 등 챕터별로 구분해 별책으로 구성했다. 각 문제에는 요구사항 분석과 적용 공식, 자세한 풀이를 수록해 학습한 이론을 바로 실전에 적용하도록 했다.

공식 암기 위주의 학습을 지양하고 개념 중심의 이해를 강조한다. 물리학을 현상을 기술한 학문으로 보고, 기본 개념과 핵심 원리·법칙을 파악하도록 안내한다. 반복적인 문제 적용을 통해 원리와 개념을 성숙시키는 학습 태도를 제시하며, 이는 타 전공과목 학습에도 도움이 된다.

  출판사 리뷰

-머리말-

이 책은 기술직 7급 기술직 공무원시험, 변리사 및 승진시험을 위한 교재입니다. 대학 1학년 물리학개론의 교재로 사용해도 좋습니다. 감히 단언하건데 이 책은 그 어떤 수험 교재보다 명쾌하고 알기 쉽게 물리학의 주요 이론을 설명하고 있을 뿐만 아니라 습득한 개념을 체계적으로 실전문제에 적용할 수 있도록 구성되어 있습니다. 그 이유는 필자가 독자들이 마치 필자 앞에 앉아 있는 것처럼 생각하고 한 문장 한 문장을 완성하였기 때문입니다.

이 책의 특장점 중의 하나는 기출문제를 철저히 분석하여 역학, 열역학, 유체역학, 전자기학, 파동학, 광학 그리고 현대 물리학등 챕터별로 문제를 구분하여 별책으로 구성하였다는 것입다. 각 문제에는 문제의 요구사항분석, 적용 공식등을 포함한 자세한 풀이가 함께 있어 학습한 이론을 바로 실전에 적용할 수 있도록 구성했습니다.

물리학은 기억해야 할 공식이 많아 학습방법도 단순히 공식암기 및 문제풀이 식으로 진행되는 경우가 많습니다. 이것은 물리학에 대한 잘못된 인식일뿐더러 최근 개념위주로 출제되는 시험경향에 전혀 맞지 않는 대비책입니다. 물리학은 현상을 기술한 학문임을 생각하여 수험생들은 먼저 기본 개념을 확실히 이해하는데 주력해야 합니다. 또한 각종 공식을 매개체로 하여 물리학이 전달하려고 하는 핵심 원리와 법칙들을 파악하는데 중점을 두어야 합니다. 이것은 다양한 문제들을 적극적으로 접하면서 반복적으로 원리/개념을 생각하면서 성숙되는 것입니다. 이러한 태도는 타 전공과목을 학습하는데도 도움을 줄 것입니다.

부디 이 책이 수험생 여러분에게 유익한 도움을 주었으면 합니다. 필자는 이 책 한 권으로 시험에 대한 이론적 준비가 완성되도록 나름대로 최선을 다하였으나 아직도 미비한 점이 많으리라 생각됩니다. 앞으로 독자들의 의견을 종합/수렴함으로써 좀 더 완성도 있는 책을 만들 것을 약속드리겠습니다.

끝으로 2색 인쇄와 별책 구성등 획기적인 아이이디어와 지원을 해주신 송길수 대표님, 경이로움을 입혀주신 김명신 실장님, 긴 작업을 끈기 있게 편집해주신 공예서과장님, 정신적으로 지원해주신 사랑하는 아내와 아이들에게도 감사드립니다.


저자 김태영

  작가 소개

지은이 : 김태영

  목차

PART 1. 역학

CHAPTER 1. 단위, 차원, 벡터량
1.1 단위
1.1.1 단위란
1.1.2 기본단위와 유도단위
1.1.3 각을 나타내는 단위
1.1.4 단위변환
1.2 차원
1.2.1 정의
1.2.2 응용
1.3 물리량의 종류
1.3.1 스칼라량(Scalar)
1.3.2 벡터량(Vector)
1.4 벡터량의 표시
1.5 벡터량의 상등
1.6 상수배(스칼라곱)
1.7 벡터량의 합
1.8 벡터량의 차
1.9 단위벡터
1.10 좌표와 벡터량
1.10.1 단위벡터
1.10.2 상등(Equality)
1.10.3 상수배(스칼라 곱)
1.10.4 합과 차
1.11 내적
1.11.1 내적의 정의
1.11.2 내적의 성질
1.12 외적
1.12.1 외적의 정의
1.12.2 외적의 성질
1장 연습문제

CHAPTER 2. 질점운동학
2.1 개요
2.1.1 질점(particle)의 정의
2.2 변화의 표현
2.2.1 물리량의 변화량
2.2.2 물리량의 변화율
2.3 3차원 운동학 - 위치
2.3.1 질점의 위치 표현
2.4 3차원 운동학 - 이동거리와 변위
2.4.1 질점의 위치 변화를 표현하는 법 - 이동거리
2.4.2 질점의 위치 변화를 표현하는 법 - 변위
2.5 빠르기의 표현 - 속력과 속도
2.5.1 속력
2.5.2 속도
2.6 속도의 변화 - 가속도
2.6.1 가속도의 기본개념
2.6.2 평균가속도
2.6.3 순간가속도
2.7 기하학적 관점에서의 이해
2.7.1 속도의 벡터해석
2.7.2 가속도의 벡터 해석
2.8 3차원 질점 운동학의 정리
2.9 일차원 질점 운동학
2.9.1 일차원 질점 운동이란
2.9.2 일차원 질점 운동식
2.10 등가속도 운동
2.10.1 정의
2.10.2 등가속도 운동방정식
2.10.3 등가속도 운동 그래프
2.11 자유낙하 운동
2.12 연직상방투사 운동
2.13 포물선 운동
2.13.1 일반적 고찰
2.13.2 수평운동
2.13.3 수직운동
2.13.4 유용한 식
2.14 상대속도
2.14.1 정의
2.14.2 상대속도 식
2장 연습문제

CHAPTER 3. 질점 동역학과 원운동
3.1 질점 동역학
3.1.1 질점 동역학이란?
3.1.2 힘
3.1.3 뉴턴의 제 1 법칙(관성의 법칙)
3.1.4 뉴턴의 제2법칙
3.1.5 역학에 자주 등장하는 힘
3.1.6 뉴턴의 3법칙(작용-반작용 법칙)
3.1.7 질점의 평형조건
3.1.8 마찰력
3.1.9 탄성력
3.1.10 저항력
3.1.11 관성력
3.2 원운동
3.2.1 각변위
3.2.2 각속도
3.2.3 각가속도
3.2.4 가속도
3.2.5 힘
3.2.6 등속원운동
3.3 단(순)조화 (진동)운동
3.3.1 정의
3.3.2 위치
3.3.3 속도
3.3.4 가속도
3.3.5 힘
3.3.6 응용예
3장 연습문제

CHAPTER 4. 일과 에너지
4.1 정의
4.1.1 기본 정의
4.1.2 일반적인 일의 정의
4.1.3 일의 특징
4.2 알짜일
4.3 몇 가지 경우 일의 계산
4.3.1 물체를 연직으로 들어 올릴 때 하는 일
4.3.2 마찰이 있는 수평면에서 물체를 수평하게 등속으로 끌 때 하는 일
4.3.3 용수철을 당길 때 하는 일
4.4 일률
4.4.1 정의
4.4.2 속도와 일률
4.5 에너지 - 운동에너지
4.6 일-운동에너지 정리
4.6.1 유도와 의미
4.6.2 일반적 유도
4.7 위치에너지
4.7.1 보존력
4.7.2 위치에너지의 정의
4.7.3 위치에너지 I - 중력에 의한 위치에너지
4.7.4 위치에너지 II - 탄성력에 의한 위치에너지
4.8 에너지 보존의 법칙
4.8.1 일-운동에너지 정리의 재구성
4.8.2 역학적 에너지 보존의 법칙
4.8.3 역학적 에너지 보존의 예 - 중력
4.8.4 역학적 에너지 보존 - 탄성력
4.9 보존력과 위치에너지
4.9.1 힘과 위치에너지의 관계
4.9.2 퍼텐셜에너지 곡선 읽기
4장 연습문제

CHAPTER 5. 운동량
5.1 운동량
5.2 운동량과 뉴턴의 2법칙
5.3 운동량과 운동에너지
5.4 충격량
5.4.1 정의
5.4.2 그래프적 의미
5.5 운동량-충격량 정리
5.6 운동량 보존의 법칙
5.7 탄성충돌과 비탄성충돌
5.7.1 충돌의 종류
5.7.2 반발계수 e
5.7.3 충돌의 종류와 에너지
5장 연습문제

CHAPTER 6. 강체의 운동
6.1 질량중심
6.1.1 질점계의 질량중심
6.1.2 강체의 질량중심
6.2 질점계의 동역학
6.3 강체의 회전변수
6.3.1 각위치
6.3.2 각변위
6.3.3 각속도
6.3.4 각가속도
6.3.5 구심가속도와 접선가속도
6.4 등각가속도 운동
6.5 강체의 위치에너지
6.6 회전운동에너지와 관성모멘트
6.6.1 관성모멘트와 회전운동에너지
6.6.2 회전 관성 계산 및 평행축 정리
6.7 돌림힘(토우크)
6.8 회전운동에 대한 뉴턴의 2법칙
6.9 강체의 평형
6.10 각운동량
6.10.1 질점의 각운동량
6.10.2 강체(질점계)의 각운동량
6.11 각운동량 보존의 법칙
6.11.1 회전하는 강체의 뉴턴의 법칙 재구성
6.11.2 각운동량 보존의 법칙
6.12 굴림운동의 기술
6장 연습문제

CHAPTER 7. 만유인력과 중력
7.1 만유인력
7.2 중력과 중력가속도
7.3 중력이 작용하는 물체의 원운동
7.4 중력 퍼텐셜(위치)에너지
7.5 탈출속력
7.6 케플러 법칙
7.6.1 궤도법칙
7.6.2 면적법칙
7.6.3 주기법칙
7장 연습문제

PART 2. 열역학과 유체역학

CHAPTER 8. 열에너지
8.1 개요
8.2 온도
8.2.1 섭씨온도
8.2.2 화씨온도
8.2.3 절대온도
8.3 열현상
8.3.1 열에너지 & 열량
8.3.2 열과 온도와의 관계 : 비열
8.3.3 부피
8.3.4 압력
8.4 열팽창
8.4.1 선팽창
8.4.2 부피팽창과 표면적 팽창
8.5 열전달
8.5.1 전도
8.5.2 대류
8.5.3 복사
8.6 기체 상태방정식
8.6.1 아보가드로수
8.6.2 상태방정식
8.6.3 PV 곡선
8.7 기체운동론
8.7.1 기체운동론
8.7.2 병진 운동에너지
8장 연습문제

CHAPTER 9. 열역학 법칙
9.1 내부에너지와 일
9.1.1 내부에너지
9.1.2 일
9.2 열역학 1법칙
9.2.1 열역학 제 1 법칙
9.2.2 정적변화
9.2.3 정압변화
9.2.4 등온변화
9.2.5 단열변화
9.2.6 자유팽창
9.3 비가역성과 열역학 제2법칙
9.3.1 가역변화(reversible change)과 비가역변화(irreversible change)
9.3.2 엔트로피 S와 열역학 제2법칙
9.4 열기관
9.4.1 열기관
9.4.2 카르노 기관
9.4.3 냉장고
9.4.4 열펌프
9장 연습문제

CHAPTER 10. 유체역학
10.1 유체관련 기본 물리량
10.1.1 유체란
10.1.2 밀도
10.1.3 압력
10.2 정역학 평형
10.2.1 정지유체에서 압력의 성질
10.2.2 정적 평형상태 유체의 압력
10.3 파스칼의 원리
10.3.1 파스칼 원리란?
10.3.2 유압기중기
10.4 부력과 아르키메데스의 원리
10.4.1 부력(buoyant fore)
10.4.2 아르키메데스의 원리
10.5 이상유체
10.6 연속방정식
10.7 베르누이의 방정식
10.7.1 유도와 의미
10.8 토리첼리의 정리
10장 연습문제

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