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빛의 이중성은 없다

물리 초보자의 지식: 회전운동과 진동은 같다

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작성자 정준호 작성일20-07-24 00:14 조회256회 댓글0건

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안녕하십니까? 제가 최근에 유튜브를 보았는데 회전운동이 진동이라고 합니다. 제가 깜짝 놀라서 이런 잘못된 지식을 미래의 과학자들에게 전달하는 것은 아주 위험하다고 사료되어 이렇게 글을 올립니다.

 

우리는 회전운동과 진동은 반복운동한다는 것은 잘 알고 있습니다.

하지만 반복운동은 맞지만 완전히 다른 개념입니다.

저는 왜 회전운동과 진동이 다른지 물체를 가지고 설명하겠습니다. 

 

우리는 일반적으로 질량을 두가지 형태(점질량과 강체)로 정의하고, 이 질량에 따라 3가지 운동(병진운동, 회전운동, 진동)으로 설명합니다. 그리고 이에 대한 내용은 아래와 같습니다. 

 

 

1.

점질량의 진동은 최소 1차원 공간에서 반복운동하는 것을 말합니다. 하지만 점질량의 회전운동은 최소 2차원 공간에서 반복운동하는 것을 말합니다. 

만약에 질량을 강체로 보면 강체는 강체의 중심축에 대해서만 1차원 공간에서 회전운동을 설명할 수 있습니다.

 

2.

강체는 그 자체가 회전운동하면서  병진운동(주기, 각진동수가 없는 운동)을 할 수 있고, 지구처럼 강체는 그 자체가 회전운동하면서 공간을 회전운동할 수 있습니다. 또한 강체는 그자체가 진동하면서 회전운동(자체 회전) 하면서 강체의 중심축인 아닌 회전운동(공전)을 할 수 있습니다. 마지막으로 강체가 spiral 운동하면 강체 자신이 진동 또는 회전운동하면서 공간 회전운동도 하고 병진운동도 할 수 있습니다.  

하지만 우리가 자주 사용하는 점질량(점전하) 자체는 회전운동을 할 수 없습니다. 그래서 점질량은 어떤 축을 중심으로 한 회전(공전)운동을 할 수 있고, 그 점질량은 회전운동과 병진운동도 할 수 있습니다. 그리고 점질량은 진동하면서 회전할 수 있습니다. 마지막으로 점질량이 spiral 운동이면 진동 또는 회전운동을 하면서 병진운동할 수 있습니다.

 

3.

또한 우리가 파동방정식을 사용할 수 있는 경우는 진동과 병진운동을 할 경우에만 사용할 수 있습니다. 우리는 파동 방정식을 회전운동과 병진운동으로 표현할 수 없습니다.

 

4. 

마지막으로 회전운동과 진동의 결정적인 차이는 회전운동은 turning point가 없기 때문에 속도와 가속도가 영이 없습니다. 하지만 진동은 turning point가 있기 때문에 속도와 가속도가 영의 값이 있습니다.    

 

그렇기 때문에  우리는 진동과 회전운동을 구분해서 물리량을 구해야 합니다.   

 

여러분께서 강체와 점질량 그리고 병진운동, 회전운동, 진동으로 설명할 수 있는 경우의 수가 또 있으면 댓글로 남겨주시면 감사하겠습니다.

 

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