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PART 1 역학
Chapter 1 단위, 삼각함수 및 벡터 1 1.1 길이, 질량, 시간의 표준 1 1.2 물질의 구성 요소 3 1.3 차원분석 4 1.4 측정의 불확정도와 유효숫자 6 1.5 단위의 변환 10 1.6 어림과 크기 정도 계산 11 1.7 좌표계 13 1.8 삼각함수 13 1.9 벡터 15 1.10 벡터의 성분 18 연습문제 21 Chapter 2 일차원 운동 25 2.1 변위, 속도, 가속도 25 2.2 운동 도표 35 2.3 일차원 일정가속도 운동 36 2.4 자유낙하 41 연습문제 45 Chapter 3 이차원 운동 47 3.1 이차원에서의 변위, 속도, 가속도 47 3.2 이차원에서의 운동 49 3.3 상대속도 56 연습문제 58 Chapter 4 뉴턴의 운동법칙 61 4.1 힘 61 4.2 운동의 법칙 63 4.3 수직 항력과 운동 마찰력 73 4.4 정지 마찰력 77 4.5 장력 79 4.6 뉴턴 법칙의 응용 81 4.7 두 물체가 연결된 문제 88 연습문제 91 Chapter 5 에너지 95 5.1 일 95 5.2 운동에너지와 일-에너지 정리 100 5.3 중력 퍼텐셜 에너지 103 5.4 중력과 비보존력 108 5.5 용수철 퍼텐셜 에너지 110 5.6 계와 에너지 보존 115 5.7 일률 116 5.8 변하는 힘이 한 일 121 연습문제 123 Chapter 6 운동량, 충격량, 충돌 127 6.1 운동량과 충격량 127 6.2 운동량의 보존 132 6.3 일차원 충돌 135 6.4 스치는 충돌 139 6.5 로켓의 추진 141 연습문제 144 Chapter 7 회전 운동과 중력 147 7.1 각속도와 각가속도 147 7.2 각가속도가 일정한 회전 운동 151 7.3 접선 속도, 접선 가속도, 구심 가속도 152 7.4 등속원운동에서의 뉴턴의 제2법칙 157 7.5 뉴턴의 만유인력의 법칙 161 연습문제 170 Chapter 8 회전 평형과 회전 동역학 173 8.1 토크 173 8.2 질량 중심과 질량 중심의 운동 177 8.3 토크와 두 가지 평형 조건 181 8.4 회전에 관한 운동의 제2법칙 185 8.5 회전 운동에너지 191 8.6 각운동량 193 연습문제 197 Chapter 9 고체와 유체 203 9.1 물질의 상태 203 9.2 밀도와 압력 205 9.3 깊이에 따른 압력의 변화 207 9.4 압력의 측정 210 9.5 부력과 아르키메데스의 원리 212 9.6 유체의 운동 217 9.7 유체 동역학의 응용 222 9.8 표면장력, 모세관 작용과 점성 유체 흐름 224 9.9 수송 현상 230 9.10 고체의 변형 234 연습문제 239 PART 2 열역학 Chapter 10 열물리학 243 10.1 온도와 열역학 제0법칙 243 10.2 온도계와 온도 눈금 244 10.3 고체와 액체의 열팽창 248 10.4 이상 기체 법칙 252 10.5 기체의 운동론 256 연습문제 261 Chapter 11 열과정에서의 에너지 263 11.1 열과 내부 에너지 263 11.2 비열 264 11.3 열계량법 266 11.4 숨은열과 상변화 269 11.5 에너지 전달 272 11.6 기후 변화와 온실 기체 282 연습문제 284 Chapter 12 열역학 법칙 287 12.1 열역학 과정에서의 일 287 12.2 열역학 제1법칙 290 12.3 기체에서의 열역학 과정 293 12.4 열기관과 열역학 제2법칙 299 12.5 엔트로피 307 12.6 인간의 신진대사 312 연습문제 315 PART 3 진동과 파동 Chapter 13 진동과 파동 319 13.1 훅의 법칙 319 13.2 탄성 퍼텐셜 에너지 321 13.3 단조화운동에서 진동의 속력과 관련된 개념 325 13.4 시간의 함수로서의 위치, 속도 및 가속도 327 13.5 진자의 운동 329 13.6 감쇠 진동 332 13.7 파동 333 13.8 진동수, 진폭 및 파장 336 13.9 줄에서의 파동의 속력 338 13.10 파동의 간섭 339 13.11 파동의 반사 341 연습문제 341 Chapter 14 소리 345 14.1 음파의 생성 345 14.2 음파의 특성 346 14.3 음속 348 14.4 음파의 에너지와 세기 349 14.5 구면파와 평면파 352 14.6 도플러 효과 354 14.7 음파의 간섭 358 14.8 정상파 360 14.9 강제 진동과 공명 363 14.10 공기 기둥 내의 정상파 365 14.11 맥놀이 367 14.12 음질 369 14.13 귀 369 연습문제 372 PART 4 전기와 자기 Chapter 15 전기력과 전기장 375 15.1 전하, 절연체, 도체 375 15.2 쿨롱의 법칙 379 15.3 전기장 383 15.4 전기장선 386 15.5 정전 평형 상태의 도체 387 15.6 밀리컨의 기름방울 실험 389 15.7 밴 더 그래프 발전기 391 15.8 전기선속과 가우스의 법칙 392 연습문제 397 Chapter 16 전기에너지와 전기용량 401 16.1 전기 퍼텐셜 에너지와 전위 401 16.2 점전하에 의한 전위와 전기 퍼텐셜 에너지 406 16.3 전위, 대전된 도체, 등전위면 409 16.4 응용 411 16.5 커패시터 413 16.6 커패시터의 연결 416 16.7 커패시터에 저장된 에너지 421 16.8 유전체를 가진 커패시터 423 연습문제 428 Chapter 17 전류와 전기 저항 433 17.1 전류 433 17.2 미시적으로 본 전류와 유동 속력 435 17.3 회로에서 전류와 전압 측정 437 17.4 저항, 비저항, 옴의 법칙 438 17.5 온도에 따른 저항의 변화 441 17.6 전기에너지와 전력 442 17.7 초전도체 445 17.8 심장의 전기적 활동 446 연습문제 449 Chapter 18 직류 회로 453 18.1 기전력의 근원 453 18.2 저항기의 직렬 연결 454 18.3 저항기의 병렬 연결 456 18.4 키르히호프의 법칙과 복잡한 직류 회로 459 18.5 RC 회로 463 18.6 옥내 배선 466 18.7 전기 안전 467 18.8 뉴런을 통한 전기 신호 전달 468 연습문제 471 Chapter 19 자기 475 19.1 자석 475 19.2 지구의 자기장 477 19.3 자기장 479 19.4 자기장 내에서 대전 입자의 운동 481 19.5 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력 483 19.6 자기 토크 486 19.7 앙페르의 법칙 489 19.8 평행한 두 도선 사이의 자기력 491 19.9 전류 고리와 솔레노이드의 자기장 493 19.10 자기 구역 497 연습문제 499 Chapter 20 유도 전압과 인덕턴스 503 20.1 유도 기전력과 자기선속 503 20.2 패러데이의 유도 법칙과 렌츠의 법칙 506 20.3 운동 기전력 511 20.4 발전기 514 20.5 자체 인덕턴스 517 20.6 RL 회로 520 20.7 자기장에 저장된 에너지 522 연습문제 523 Chapter 21 교류 회로와 전자기파 527 21.1 교류 회로에서의 저항기 527 21.2 교류 회로에서의 커패시터 530 21.3 교류 회로에서의 인덕터 532 21.4 RLC 직렬 회로 533 21.5 교류 회로에서의 전력 537 21.6 직렬 RLC 회로에서의 공명 538 21.7 변압기 539 21.8 맥스웰의 예측 541 21.9 맥스웰의 예측에 대한 헤르츠의 확증 542 21.10 안테나에서 발생하는 전자기파 544 21.11 전자기파의 특성 545 21.12 전자기파의 스펙트럼 549 21.13 전자기파에서의 도플러 효과 552 연습문제 553 PART 5 빛과 광학 Chapter 22 빛의 반사와 굴절 557 22.1 빛의 본질 557 22.2 반사와 굴절 558 22.3 굴절의 법칙 562 22.4 분산과 프리즘 563 22.5 무지개 566 22.6 호이겐스의 원리 567 22.7 내부 전반사 569 연습문제 572 Chapter 23 거울과 렌즈 575 23.1 평면거울 575 23.2 구면거울에 의한 상 577 23.3 굴절에 의한 상 583 23.4 대기에 의한 굴절 586 23.5 얇은 렌즈 587 23.6 렌즈와 거울의 수차 593 연습문제 594 Chapter 24 파동 광학 597 24.1 간섭 조건 597 24.2 영의 이중 슬릿 실험 598 24.3 반사에 의한 위상 변화 602 24.4 얇은막에서의 간섭 603 24.5 간섭을 이용한 CD와 DVD 재생 606 24.6 회절 607 24.7 단일 슬릿 회절 608 24.8 회절격자 610 24.9 빛의 편광 612 연습문제 619 Chapter 25 광학 기기 623 25.1 사진기 623 25.2 눈 624 25.3 확대경 628 25.4 복합 현미경 630 25.5 망원경 632 25.6 단일 슬릿과 원형 구멍의 분해능 634 25.7 마이컬슨 간섭계 638 연습문제 639 PART 6 현대 물리 Chapter 26 상대성 이론 643 26.1 갈릴레이의 상대성 643 26.2 빛의 속력 644 26.3 아인슈타인의 상대성 원리 646 26.4 특수 상대성 이론의 결과 647 26.5 상대론적 운동량 655 26.6 특수 상대성 이론에서의 상대속도 656 26.7 상대론적 에너지와 질량-에너지 등가 원리 657 26.8 일반 상대론 660 연습문제 664 Chapter 27 양자 물리학 667 27.1 흑체 복사와 플랑크의 가설 667 27.2 광전 효과와 빛의 입자 이론 669 27.3 X선 672 27.4 결정에 의한 X선 회절 674 27.5 콤프턴 효과 676 27.6 빛과 물질의 이중성 678 27.7 파동 함수 680 27.8 불확정성 원리 681 연습문제 683 Chapter 28 원자 물리학 685 28.1 초창기 원자 모형 685 28.2 원자 스펙트럼 686 28.3 보어 모형 688 28.4 양자 역학과 수소 원자 693 28.5 배타 원리와 주기율표 696 28.6 특성 X선 699 28.7 원자 전이와 레이저 701 연습문제 703 Chapter 29 핵물리학 707 29.1 핵의 특성 707 29.2 결합 에너지 710 29.3 방사능 712 29.4 붕괴 과정 715 29.5 자연 방사능 720 29.6 핵반응 720 29.7 방사선의 의학에의 응용 723 연습문제 726 Chapter 30 핵에너지와 소립자 729 30.1 핵분열 729 30.2 핵융합 733 30.3 소립자와 네 가지 힘 736 30.4 양전자와 여러 가지 반입자 738 30.5 소립자의 분류 738 30.6 여러 가지 보존의 법칙 740 30.7 여덟 중첩 방법 742 30.8 쿼크와 쿼크의 색깔 743 30.9 전기 약작용 이론과 표준 모형 745 30.10 우주의 형성 과정 747 30.11 우주론에 관한 풀리지 않은 의문들 749 30.12 풀어야 할 과제와 전망 752 연습문제 753 ▒ 부록 A 간단한 수학 A-1 B 주요 원소 A-16 C 자주 사용되는 자료 A-23 D SI 단위 A-26 E 물리량 그림 표현 A-27
이 책은 Serway 박사와 Vuille 박사의 《일반물리학(College Physics)》 11판 번역본으
로 대학 저학년을 위한 이공계 및 생명과학 분야 관련 계열의 일반물리학 1년 과정을 다루었다. 검토와 감수를 거듭하여 이전 판의 내용 중 많은 부분이 추가되고 재구성되었다. 11 판에서는 특히 예제를 재구성하여 문제의 형태, 문제 풀이 전략, 수학적 계산 등을 자 세히 서술하여 물리 문제에서 갖게 되는 저항이나 부담감을 최소화하였다. 또한 그림 에서 말풍선을 도입하여 본문의 내용을 압축, 요약함으로써 그림만으로도 주요 내용을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다. 이 책은 전체적으로 6개 분야(역학, 열역학, 진동과 파 동, 전자기학, 빛과 광학, 현대 물리)로 나뉘어 있으며 1주일에 3시간씩 1년(30주 강 의) 동안 공부할 수 있게 구성되어 있다. 번역에 사용된 용어는 고등학교 과정에서 사 용한 용어와 한국물리학회에서 권장하는 물리 용어집을 참고하였다. 이 책으로 물리학을 공부하게 될 학생들이 물리를 너무 어렵게 생각하지 않기를 바 란다. 물리는 일상생활의 자연 현상을 이해하는 것이므로 조금만 시선을 주위로 돌리 면 개념을 쉽게 파악할 수 있다. 아울러 약간의 수학적 산술을 활용하면 보편적인 결과 를 얻게 되리라 확신한다. 장마다 소개한 내용을 숙지하고 연습 문제를 반드시 풀어서 개념을 스스로 정립해 나가기를 바란다 |
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