동작

물리학에서 동작은 물체가 시간에 따라 위치를 바꾸는 현상이다.운동은 변위, 거리, 속도, 가속도, 속도, 그리고 시간의 측면에서 수학적으로 설명된다.신체의 움직임은 관찰자에게 참조 프레임을 부착하고 그 프레임에 대한 신체의 위치 변화를 시간의 변화로 측정함으로써 관찰된다.그 원인에 대한 언급이 없는 물체의 움직임을 설명하는 물리학의 분과는 운동학이다; 그 분기는 힘과 운동에 대한 영향을 연구하는 분과는 역학이다.

어떤 물체가 주어진 기준 프레임에 상대적으로 변화하지 않는 경우, 그 물체는 정지해 있거나, 움직이지 않고 움직이지 않고 정지해 있거나, 주변을 기준으로 일정한 위치나 시간 변동 없는 위치를 가지고 있다고 한다.절대적인 기준 프레임이 없기 때문에 절대 운동을 결정할 수 없다.^[1]따라서 우주의 모든 것이 움직이고 있다고 볼 수 있다.^{[2]: 20–21}

운동은 물체, 신체, 물질 입자, 물질장, 방사선, 방사선장, 방사선 입자, 곡률 및 공간 시간 등 다양한 물리적 시스템에 적용된다.이미지, 모양, 경계 등의 움직임도 말할 수 있다.따라서 일반적으로 운동이라는 용어는 공간에서의 물리적 시스템의 위치나 구성의 지속적인 변화를 의미한다.예를 들어, 특정 위치를 점유하는 파동이나 입자의 확률로 구성되는 파동의 움직임이나 양자 입자의 움직임에 대해 말할 수 있다.

운동의 법칙

물리학에서, 거대한 신체의 움직임은 두 가지의 관련 역학 법칙을 통해 설명된다.초원자(원자보다 더 빠른) 물체(자동차, 발사체, 행성, 세포, 인간 등)와 원자 및 아원자 물체(헬륨, 양성자, 전자 등)의 양자역학.역사적으로 뉴턴과 오일러는 고전역학의 세 가지 법칙을 공식화했다.

제1법칙:	관성 기준 프레임에서 물체는 순력에 의해 작용하지 않는 한 정지 상태를 유지하거나 일정한 속도로 계속 이동한다.
제2법칙:	관성 기준 프레임에서 물체에 대한 힘F의 벡터 합은 물체의 질량에 물체의 가속도를 곱한 값과 같다.F = ma. 만약 신체나 물체에 작용하는 결과 힘 F가 0과 같지 않으면, 신체는 결과물과 같은 방향에 있는 가속력을 갖게 될 것이다.
제3법칙:	한 몸이 두 번째 신체에 힘을 가할 때 두 번째 신체는 첫 번째 신체에 크기가 같으며 방향이 반대인 힘을 동시에 발휘한다.

고전역학

다음에 대한 시리즈 일부
고전역학
${\displaystyle {\textbf {F}={\frac {d}{dt}(m{\textbf {v})}$ 운동 제2법칙
역사 타임라인 교과서
나뭇가지 적용됨 천체 연속체 역학 운동학 키네틱스 통계학 통계적
기초 가속 각 운동량 커플 달랑베르트의 원리 에너지 운동성의 전위적인 힘 기준 틀 관성 기준 프레임 충동 관성/관성 모멘트 미사 기계력 기계적인 일 모멘트 모멘텀 공간 속도 시간 토크 속도 가상 작업
공식화 뉴턴의 운동 법칙 해석역학 라그랑기 역학 해밀턴 역학 루스 역학 해밀턴-자코비 방정식 호칭 운동 방정식 콥만-본 노이만 역학
핵심 주제 감쇠비 변위 운동 방정식 오일러의 운동 법칙 가공의 힘 마찰 조화 발진기 관성/비내장 기준 프레임 평면 입자 운동 역학 운동(선형) 뉴턴의 만유인력의 법칙 뉴턴의 운동 법칙 상대 속도 강체체 역학 관계 오일러 방정식 단순 고조파 운동 진동
회전 원형 운동 회전 기준 프레임 구심력 원심력 반작용의 코리올리스 힘 진자 접선 속도 회전 속도 각도 가속/변위/주파수/속도
과학자들 케플러 갈릴레오 후이겐스 뉴턴 호록스 핼리 다니엘 베르누이 요한 베르누이 오일러 달랑베르 클라이라우트 라그랑주 라플라스 해밀턴 포아송 카우치 루스 리우빌 호칭 깁스 콥만 폰 노이만
물리포털 카테고리
v t

고전역학은 우주선, 행성, 별, 은하와 같은 천문학적 물체뿐만 아니라 발사체에서 기계의 부품에 이르는 거시적 물체의 움직임을 기술하는데 사용된다.이 영역 내에서 매우 정확한 결과를 산출하며, 과학, 공학, 기술 분야에서 가장 오래되고 가장 큰 과학 기술 중 하나이다.

고전 역학은 근본적으로 뉴턴의 운동 법칙에 기초한다.이 법칙들은 신체에 작용하는 힘과 그 신체의 움직임 사이의 관계를 설명한다.이 책들은 1687년 7월 5일 처음 출판된 아이작 뉴턴 경에 의해 그의 작품 《철학》에서 처음 편찬되었다.뉴턴의 세 가지 법칙은 다음과 같다.

1. 육체는 정지해 있고, 움직이는 육체는 외부의 힘에 의해 작용하지 않는 한 계속 움직이게 될 것이다.
   (이를 관성의 법칙이라고 한다.)
2. 힘은 시간의 변화당 운동량(mv)의 변화와 같다.일정한 질량의 경우 힘은 질량 시간 가속(F = ma)과 같다.
3. 모든 행동에는 대등하고 반대되는 반응이 있다.
   즉, 한 몸이 두 번째 신체에 힘 F를 가할 때마다(일부 경우 가만히 서 있는 경우) 두 번째 신체가 힘을 가한다 -F를 다시 첫 번째 신체에 가한다.F와 -F는 크기가 같고 방향이 반대다.그래서 F를 발휘하는 몸은 뒤로 밀릴 것이다.^[3]

뉴턴의 세 가지 운동 법칙은 우주에서 궤도를 선회하는 신체를 이해하기 위한 수학적 모델을 정확하게 제공한 최초의 것이었다.이 설명은 천체의 움직임과 지구상의 물체의 움직임을 통일시켰다.

운동 방정식

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변환 운동

변환 운동에서, 구동력 F는 구동 기계에 의해 설정된 저항력 Fr과 속도 변화로 인해 발생하는 관성력 Ma에 의해 균형을 이루게 된다.

${\$$$${\vec{v} \over \cHBNAME {d}$$\!$${\vec{t}}}($1)

여기서 질량 M은 kg 단위로 표시된다. v in m/sec, 가속 a in m/sec2 및 힘 F in newtons(N).^[4]

진동 운동

운동 반복 자체를 주기 운동 또는 진동 운동이라고 한다.그러한 움직임의 물체는 복원력이나 토크로 인해 평형 위치에서 진동한다.그러한 힘이나 토크는 시스템이 어느 방향으로 이동하든 시스템을 평형 위치로 복원(반환)하는 경향이 있다.^[5]

회전 운동

회전 운동에서 구동 토크 T_M(일반적으로 전기 모터에 의해 개발됨)는 저항 토크 T_L(일반적으로 부하에 의해 개발되고 모터 샤프트라고 함)와 관성 또는 동적 토크 J dΩ/dt에 의해 균형을 이룬다.

${\displaystyle T_{}}$ ${\displaystyle M_{}}$- ${\displaystyle T_{}}$ L${\displaystyle {}_{}}$= J ${\displaystyle d\Omega }$ /${\displaystyle d}$ ${\displaystyle t\mathrm{}}$ ${\dplaystyle T_{M}-T_{L}=J\operatorname {d} \!\omega /\operatorname {d} \!t}($2)

여기서 관성 J는 kg*m² 단위로 표현된다.플라이휠 토크 또는 모멘트라고도 하며 T는 N*m의 토크다.Eq. (2)의 T_M 및 T와_L 연관되어야 할 부호는 구동 모터의 작동 방식과 부하 토크의 특성에 따라 달라진다.^[4]

균일 운동:

물체가 일정한 시간 간격으로 특정한 방향으로 일정한 속도로 움직일 때 그것은 균일한 운동이라고 알려져 있다.예를 들어 일정한 속도로 직진하는 자전거가 있다.여기서 가속도 값은 0이 될 것이다.

균일 운동 방정식:

$v{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$$displaystyle \mathbf {v}$= 최종 및 초기 속도,$$ t {\$displaystyle$ t} $$= 시간$, s$ {\$displaystyle \mathbf {s}}$ = 변위일 경우:$$

${\displaystyle \mathbf{s}}$= ${\displaystyle v}$ t ${\displaystyle \mathbf {s} =\mathbf {v}t}$ (3)

$v{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$가) 최종 속도이고$$ $u{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$ $\$$mathbf {u}$이$($가) 초기 속도인 경우, 시간 $전체$에 걸쳐$${\$displaystyle$ \$mathbf$ {$a}$이$($$$$가)$ 가속화되고$$ s ${\$

${\displaystyle \mathbf {v} =\mathbf {u} +\mathbf {a}t}$

${\displaystyle \mathbf {s} =\mathbf {u} t+1/2\mathbf {a}t}$²

${\displaystyle \mathbf {v^{2}} -\mathbf {u^{2}} =2\mathbf {a}s}$

불균일 운동:

물체가 다른 속도나 가변 속도로 움직이면 일정한 시간 간격에서 균일하지 않은 운동이라고 한다.그리고 물체는 동일한 시간 간격으로 다른 거리를 커버한다.여기서 가속도는 0이 아닌 값을 갖는다.예: 달리는 말.

가속도와 관련하여 두 가지 유형의 불균일 운동이 있다.

균일하게 가속된 불균일 운동:물체가 동일한 시간 간격에서 서로 다른 속도로 이동하고 가속도가 시간 간격 전체에 걸쳐 일정할 때이것은 물체의 속도가 주어진 시간 간격에서 일정한 속도로 변화한다는 것을 의미한다.예: 중력에 의한 물체의 자유 낙하(가속: 시간 간격 동안 중력에 의한 9.8m/s2).

여기서 가속도는 0은 아니지만 일정하다.

불균일하게 가속된 불균일 운동:물체가 동일한 시간 간격에서 서로 다른 속도로 이동할 때 가속은 시간 간격 전체에 걸쳐 가변적이다.이것은 물체의 속도가 일정한 속도로 변하지 않는다는 것을 의미한다.예: 다른 시간 간격으로 속도가 다른 차량 주행

여기서 가속도는 0이 아니지만 가변적이다.

상대론적 역학

현대 운동학에서는 전자석의 연구와 함께 발달했으며 모든 속도 v를 광 c의 속도에 대한 비율에 비유한다.그 다음 속도는 쌍곡 탄젠트 함수 탄흐 = v/c인 쌍곡각 φ으로 해석된다.가속도, 즉 속도의 변화, 그리고 로렌츠 변환에 따라 신속도를 변화시킨다.역학의 이 부분은 특수상대성이론이다.상대론적 역학에 중력을 접목하려는 노력은 W. K. 클리퍼드와 알버트 아인슈타인에 의해 이루어졌다.그 발달은 중력으로 곡선 우주를 묘사하기 위해 미분 기하학을 사용했다; 그 연구는 일반 상대성이라고 불린다.

양자역학

에 대한 일련의 기사의 일부
양자역학
${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial t}{\psi(t)\rangele ={\hat {H} \psi(t)\rangele }}$ 슈뢰딩거 방정식
소개 용어집 역사
배경 고전역학 구양자론 브라-켓 표기법 해밀턴어 간섭
기초 상보성 탈착성 얽힘 에너지 레벨 측정 비균등성 양자수 주 중첩 대칭 튜닝링 불확실성 파동함수 무너지다
실험 벨의 부등식 다비슨-제르머 더블 슬릿 엘리추르 바이드만 프랑크-헤르츠 레게트-가그 부등식 마하-젠더 포퍼 양자 지우개 지연선택 슈뢰딩거의 고양이 스턴-제라흐 휠러의 지연 선택
공식화 개요 하이젠베르크 상호작용 매트릭스 위상공간 슈뢰딩거 누적 이력(경로 적분)
방정식 디락 클라인-고든 파울리 뤼드베르크 슈뢰딩거
해석 개요 베이시안 일관된 이력 코펜하겐 드 브로글리-봄 앙상블 숨겨진 변수 국부적 다세계 객관적 붕괴 양자 논리 관계성 트랜잭션
고급 주제 상대론적 양자역학 양자장 이론 양자정보과학 양자 컴퓨팅 양자 혼돈 밀도 행렬 산란 이론 양자통계역학 양자기계학습
과학자들 아하로노프 벨 베테 블랙켓 블로흐 봄 보어 태어난 보스 드 브로글리 콤프턴 디락 다비송 데비예 에렌페스트 아인슈타인 에버렛 포크 페르미 파인만 글라우버 구츠윌러 하이젠베르크 힐베르트 조던 크레이머스 파울리 양고기 란다우 라우에 모즐리 밀리칸 오네스 플랑크 라비 라만 뤼드베르크 슈뢰딩거 시몬스 소머펠트 폰 노이만 바일 빈 위그너 지만 질링거
v t

양자역학은 물질의 원자 수준(분자와 원자)과 아원자 입자(전자, 양성자, 중성자, 심지어 쿼크와 같은 더 작은 기본 입자)에서 물리적 현실을 기술하는 원리들의 집합이다.이러한 설명에는 파동-입자 이중성에 설명된 바와 같이 물질과 방사선 에너지 모두의 파동 유사 및 입자 유사 동작이 포함된다.^[6]

고전역학에서는 위치, 속도 등 물체의 상태에 대한 정확한 측정과 예측을 계산할 수 있다.양자역학에서는 하이젠베르크 불확실성 원리로 인해 위치 및 속도 등 아원자 입자의 완전한 상태를 동시에 판단할 수 없다.^{[citation needed]}

양자역학은 원자 수준 현상의 운동을 기술하는 것 외에도 후각 수용기의 기능과 단백질의 구조를 포함한 초유동성, 초전도성, 생물학적 시스템 등의 일부 대규모 현상을 이해하는 데 유용하다.^[7]

"감각할 수 없는" 인간의 움직임 목록

인간은 우주의 모든 알려진 것들과 마찬가지로 끊임없이 움직이지만,^{[2]: 8–9} 다양한 외부 신체 부위의 분명한 움직임과 움직임과는 별개로, 인간은 감지하기 더 어려운 다양한 방식으로 움직이고 있다.이러한 "감각할 수 없는 움직임"의 대부분은 특별한 도구와 세심한 관찰을 통해서만 지각할 수 있다.감지할 수 없는 움직임의 더 큰 스케일은 다음 두 가지 이유로 인해 인간이 인지하기 어렵다.관찰자가 연결되어 있는 질량에 대한 움직임의 느낌을 방지하는 뉴턴의 운동 법칙(특히 세 번째)^[8]과 개인이 움직이고 있다는 것을 쉽게 알 수 있는 명확한 기준의 결여.이러한 움직임의 작은 척도는 인간의 감각으로는 감지되기에는 너무 작다.

우주

스페이스타임(우주의 구조)은 팽창하고 있는데, 이는 우주의 모든 것이 고무줄처럼 늘어나 있다는 것을 의미한다.이 운동은 물리적인 운동이 아니라 우주의 본질에 대한 변화인 만큼 가장 불명확한 것이다.이 팽창에 대한 검증의 일차적인 원천은 에드윈 허블에 의해 제공되었는데, 에드윈 허블은 모든 은하와 먼 천문학 물체가 보편적인 팽창에 의해 예측된 허블의 법칙으로 알려진 지구로부터 멀어지고 있음을 증명했다.^[9]

은하

은하계는 우주를 통과하고 있으며 많은 천문학자들은 이 운동의 속도가 다른 은하계의 관측된 위치에 비해 초당 약 600킬로미터(1,340,000mph)라고 믿고 있다.또 다른 기준 프레임은 코스믹 마이크로파 배경에 의해 제공된다.이 기준 프레임은 은하수가 초당 약 582km(1300,000mph)로 움직이고 있음을 나타낸다.^{[10][failed verification]}

태양과 태양계

은하수는 촘촘한 은하중심을 중심으로 회전하고 있어 태양은 은하의 중력 안에서 원을 그리며 움직이고 있다.중앙 돌출부 또는 외부 림을 벗어나면 전형적인 항성 속도는 초당 210에서 240 킬로미터(470,000에서 540,000mph)이다.^[11]모든 행성과 그들의 달은 태양과 함께 움직인다.따라서, 태양계는 움직이고 있다.

지구

지구는 자전하거나 자전하고 있다.이것은 낮과 밤으로 증명된다. 적도에서 지구는 초당 0.4651 킬로미터의 동쪽 속도를 가지고 있다.^[12]지구도 궤도 혁명 속에서 태양 주위를 돌고 있다.태양 주위를 도는 완전한 궤도는 1년 또는 약 365일이 걸린다; 그것은 평균 초당 약 30킬로미터의 속도(67,000mph)^[13]이다.

대륙

판구조론 이론은 대륙들이 맨틀 내의 대류에서 표류하고 있어 대륙들이 연간 약 2.54 센티미터(1 in)의 느린 속도로 행성 표면을 가로질러 이동한다는 것을 말해준다.^[14][15]하지만, 판의 속도는 매우 다양하다.가장 빠르게 움직이는 플레이트는 해양 플레이트인데, 코코스 플레이트는 연간^[16] 75밀리미터(3.0인치), 태평양 플레이트는 연간 52-69밀리미터(2.0–2.7인치)의 속도로 전진한다.다른 극단에서 가장 느리게 움직이는 플레이트는 유라시아 플레이트로, 연간 약 21밀리미터(0.83인치)의 일반적인 속도로 진행된다.

내체

인간의 심장은 끊임없이 수축하여 온몸으로 피를 이동시킨다.몸 안의 더 큰 정맥과 동맥들을 통해 혈액은 약 0.33m/s로 이동하는 것으로 밝혀졌다.상당한 변동이 존재하지만, 정맥 캐벌의 최고 흐름은 초당 0.1~0.45m(0.33~1.48ft/s)로 확인되었다.^[17]게다가, 속이 빈 내부 장기의 매끄러운 근육들이 움직이고 있다.가장 친숙한 것은 소화된 음식이 소화관 전체에 걸쳐 강요되는 변연증의 발생일 것이다.비록 다른 음식들이 다른 속도로 신체를 통과하지만, 인간의 소장을 통과하는 평균 속도는 시간당 3.48 킬로미터(2.16mph)이다.^[18]인간 림프계도 체내 과다한 유체, 지질, 면역체계 관련 제품의 움직임을 끊임없이 유발하고 있다.림프액은 약 0.0000097m/s로 피부의 림프 모세관을 통해 이동하는 것으로 밝혀졌다.^[19]

세포

인체의 세포는 그들 전체에 걸쳐 움직이는 많은 구조를 가지고 있다.세포는 세포 내 분자 모터로 cytoplasm,[20]다양한 운동 단백질 작업을 통하여, 미소관 등 다양한 세포 기질의 표면을 따라 움직이고, 운동 단백질 일반적으로 아데노신 삼인산(ATP)의 가수 분해에 의해 강화됩니다, 그리고 ch 변환하 분자 물질 이동하Cytoplasmic 스트리밍 방식이다.emi에너지를 기계 ^[21]공사에 투입하다운동단백질에 의해 추진되는 Vesicle의 속도는 약 0.00000152m/s인 것으로 밝혀졌다.^[22]

입자들.

열역학 법칙에 따르면, 모든 물질의 입자는 온도가 절대 영도 이상인 한 일정한 무작위 운동 상태에 있다.따라서 인체를 구성하는 분자와 원자는 진동하고 충돌하며 움직이고 있다.이 운동은 온도로 감지될 수 있다; 입자 내 운동 에너지를 더 많이 나타내는 높은 온도는 물체에서 그들의 신경으로 전달되는 열 에너지를 감지하는 인간에게 따뜻함을 느낀다.마찬가지로, 낮은 온도 물체를 만질 때, 감각은 몸에서 멀리 떨어진 열의 전달을 차가운 느낌으로 인식한다.^[23]

아원자 입자

각각의 원자 안에서 전자는 핵 주변의 지역에 존재한다.이 지역은 전자 구름이라고 불린다.보어의 원자의 모델에 따르면, 전자는 높은 속도를 가지며, 핵이 클수록 더 빨리 움직여야 한다.만약 전자가 행성이 태양을 공전하는 것과 같은 방법으로 엄격한 경로로 전자 구름에 대해 '움직이는'다면, 전자는 빛의 속도를 훨씬 초과하는 속도로 그렇게 해야 할 것이다.그러나, 이러한 엄격한 개념화(전자가 거시적인 물체가 하는 것과 같은 경로로 움직이는 것)에 자신을 구속해야 할 이유는 없다, 오히려 전자 구름의 범위 내에 변덕스럽게 존재하는 '입자'가 되도록 개념화할 수 있다.^[24]원자핵 내부에서도 양자의 전기적 반발과 두 입자의 각운동량 유무 때문에 양자와 중성자 역시 아마도 움직이고 있을 것이다.^[25]

빛

빛은 진공 상태에서 초당 299,792,458m/s, 즉 초당 299,792.458km(186,282.397m/s)의 속도로 이동한다.진공(또는 c)에서 빛의 속도는 진공에서 질량이 없는 모든 입자와 관련 장의 속도이기도 하며, 에너지, 물질, 정보 또는 인과관계가 이동할 수 있는 속도의 상한이다.따라서 진공에서 빛의 속도는 모든 물리적 시스템의 속도에 대한 상한이다.

또한 빛의 속도는 불변량이다: 관측자의 위치나 속도에 관계없이 동일한 값을 갖는다.이 특성은 빛의 속도를 속도에 대한 자연 측정 단위와 자연의 기본 상수로 만든다.

동작의 종류

• 단순 고조파 운동 – (예: 진자의 운동).
• 선형 운동 – 직선 경로를 따르고, 변위가 궤적과 정확히 같은 운동.[직선 운동이라고도 함]
• 상호운동
• 브라운 운동(즉, 입자의 무작위 운동)
• 원형 운동
• 회전 운동 – 고정된 지점에 대한 운동.(예: 관람차).
• 곡선 운동 – 평면 또는 3차원 곡선 경로를 따라 움직이는 운동으로 정의된다.
• 롤링 모션 – (자전거의 바퀴와 동일)
• 진동 – (옆으로 흔들림)
• 진동 운동
• 조합(또는 동시) 동작 – 위에 나열된 두 개 이상의 모션 조합
• 발사체 움직임 – 균일한 수평 운동 + 수직 가속 운동

기본 운동

• 선형 운동
• 원형 운동
• 진동
• 웨이브
• 상대 운동
• 기본 운동

참고 항목

• 운동학 – 힘을 고려하지 않고 물체의 움직임을 설명하는 물리학의 분과
• 심플 머신
• 키네마틱 체인
• 전력 – 특정 시간 간격으로 에너지를 전달, 사용 또는 변환하여 작업하는 속도
• 기계
• 마이크로스위머
• 운동(지오메트리)
• 모션 캡처 – 물체 또는 사람의 움직임을 기록하는 프로세스
• 변위
• 번역 운동

참조

외부 링크

• Wikimedia Commons에서 동작과 관련된 미디어

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