Physic Problems

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책 소개

러시아에는 수학과 과학으로 전문화된 중고등학교들이 꽤 있다. 이 학교들은 우리의 과학고나 영재학교와 성격은 비슷하지만, 내용은 많이 다르다. 역사도 길다. 설립 시점으부터 보면 그 중 가장 오래된 학교들이 몇 있다. 1960년대 초 수연방 시책에 따라 러시아 곳곳에 네 학교가 만들어졌다. 이 책은 그 중 하나에서 다뤄왔던 문제들 중 엄선한 것으로 단계적으로 높은 수준까지 오른다. 현실의 세계를 반영한 독창적인 문제들 2000개 이상, 1000개 이상의 삽화를 담고 있다. 문제에 답은 있지만 해설은 우리나라처럼 시시콜콜 해두지 않았다. 이 책의 목적은 '스스로 공부하는' 것을 목표로 했기 때문이다.

이 책은 2 년간 과학영재학교 물리학 교수로 파견되었던 유리의 추천으로 번역을 했다. 그 분의 말에 따르면 '러시아에서 가장 많이 출판되었고, 지금까지도 물리학 문제집의 최종지점으로 여겨지는' 책이다. 이 책을 통해 물리학에 흥미를 가진 사람들이 공부한 내용을 스스로 잘 익혔는지 확인해 볼 수 있을 것이다. 문제에 따라서는 '대학물리'의 수준에 도달한 것도 있으니 좋은 참고 교재를 옆에 두고 직접 찾아보면서 하는 것이 좋다.

번역-출판되어 귀감으로 삼거나 비교의 대상으로 삼아서 우리나라에도 독창적이고 우수한 물리학 교재가 나오는 밑거름이 되었으면 하는 마음으로 출판을 준비중이다. 우리 실정에 맞게 삽화를 현대화 하는 작업을 의뢰했고 삽화는 완성되었다고 연락을 받았다. 그리고 문제를 더 다듬고 새로운 문제를 추가하는 작업도 의뢰할 작정이다. 우리나라에도 그런 일을 할만한 분들이 참여하기를 바란다.

물리학을 독학하는 사람들이 자신의 실력을 검증할만한 좋은 문제들이 있다. 따라서 물리학 공부를 하는 독학생, 중고등학교 물리 교사, 물리 올림피아드를 준비하는 학생들, 대학 초기 물리학 공부에 흥미를 가진 학생들에게 도움이 되길 바란다.

이 책의 출판과 앞으로 계획

  • 온라인에 일부 공개한다.
저작권에 무리가 없는 범위에서 책의 일부를 차차 올린다. 이 책의 전문을 저작권 때문에 다 올릴 수 없어 안타깝다. 짧은 시일내에 출판하여 원하는 사람은 모두 볼 수 있을 것이다. 더 나아가, 온라인 상으로 전문을 드러내는 데 대한 재협약을 통해 물리학에 관심을 가진 모든 이들이 자유롭게 볼 수 있도록 노력하겠다.
  • 이 책을 출판하는데 관심을 가진 모든 사람들이 참여하기를 기대한다.
다수가 참여하는 모금 출판의 형식을 할지, 소수 모금으로 할지, 단독 출판을 할지 결정은 내리지 않았다. 뜻을 함께 하고 참여할만한 가치가 있다고 생각하는 사람들이 어느 정도인가에 따라 결정할 것이다.
  • 1차 번역된 이 책을 감수 하여 물리학 용어를 다듬거나 이해하기 쉽게 하는 작업을 할 분이나 팀을 기다린다.
  • 이 책을 공부 목적으로 동아리를 만드는 팀에 대한 지원
이 책을 공부 목적으로 동아리를 만드는 팀을 여러 방법으로 지원하는 문제를 고려 중이다. 공부하는 팀의 집중정도와 성과에 따라 다양한 형태로 지원하여, Gil 프로젝트와 서로 돕는 관계가 짜지기기를 바란다.
  • 궁금한 모든 것은 연락처 로 연락하거나, Board 에 질문을 남겨주시길 부탁드린다.

차례

일정한 속도 운동
가변 속도 운동
중력 영역 내 운동. 곡선 운동
갈릴레이의 변환
연결 운동
  • 동력학
뉴턴의 법칙
임펄스. 질량 중심
동력학 에너지. 작업. 잠재 에너지
시스템 에너지. 에너지 전달. 동력
충돌
인력. 케플러 법칙
고체의 회전
정역학
  • 진동과 파동
균형으로부터의 작은 편차
자유 진동의 주기 및 주파수
고조파(harmonic) 운동
진동 체크 .
강제 진동과 감멸 진동
변형 및 외력(전압). 파동 속도
파동 확산
파동의 적용(application) 및 반사
소리. 음향 공명기
  • 액체역학
액체의 압력
수영. 아르키메데스의 법칙
이상적인 액체의 운동
점성 액체의 흐름
액체의 표면 장력(surface tension)
모관 현상
  • 분자 물리학
입자의 열 운동
속도에 따른 기체 분자의 분포(distiribution)
분자의 충돌. 이동 과정
희박한 기체. 분자와 고체 표면의 상호작용
이상적인 기체 상태의 방정식
열역학의 첫번째 시작. 열용량
기체 유출
열역학 상태의 가능성
열역학의 두 번째 시작
상 이동
열 발산
  • 정전학
쿨론의 법칙. 전기장의 전압
전기장 전압의 흐름. 가우스의 정리
전기장의 전위potential. 일정한 전기장 내 도체
응축기(축전기)
전압. 전기장 에너지
절연체가 존재할 때의 전기장
  • 전기장 내 충전된 입자의 운동
일정한 전기장 내에서의 운동
충전된 입자의 focusing
가변 전기장 내 운동
충전된 입자의 상호작용
  • 전류
전류. 전류의 밀도. 진공 내 전류
전도율. 저항. 기전력 공급원(source)
전기 회로
축전기와 회로 내 비선형 요소
  • 일정한 자기장
자기장 유도induction. 전류에 대한 자기장의 작용
움직이는 전하의 자기장. 선형 전류의 자기장 유도
표면 또는 공간을 따라 나누어지는 전류의 자기장
자기 흐름
  • 복합적인 장(field)에서 충전된 입자의 운동
동일한 자기장 내 운동
입자의 편류(drift) 운동
  • 전자기 유도
일정한 자기장 내에서 도체의 운동. 전동기electromotor
소용돌이치는curl/rotational 전기장
상호 인덕턴스(inductance). 도체의 인덕턴스. 변압기
교류의 전기 회로chain
자기 흐름의 보존. 자기장 내 초도체superconductor
자기장과 가변 전기장의 연결
  • 전자기파
전자기파의 특성, 발산 및 반사
전자기파 확산
  • 기하광학. 천체측광학. 빛의 양자 본성
빛의 직선 확산 및 반사
빛의 굴절. 렌즈의 공식
광학 시스템
천체측광학
빛의 양자 본성
  • 상대성 특수 이론
광속의 항상성. 속도의 합성
시간의 지연, 이동 시스템 내에서 물체 크기의 감소. 로렌쯔의 변환
전기장 및 자기장의 전환
전기장 및 자기장에서 아인슈타인의 상대성 원리 입자의 운동
질량과 임펄스 보존의 법칙