역학

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1. 개요2. 명칭에 대하여3. 물리학의 역학4. 공학의 역학5. 기타

1. 개요

力學 / Mechanics

물리학과 공학의 분야 중 하나.

힘을 가진 개체가 서로 영향을 주면서 생기는 운동에 대해 연구하는 학문이다.

2. 명칭에 대하여

영어 표현에서 역학 혹은 비슷한 단어를 가리키는 용어로는 'Mechanics', 'Statics', 'Kinematics', 'Kinetics', 'Dynamics' 등이 있다. Mechanics는 전반적인 '역학'을 가리키는 용어이며, Statics는 정지한(혹은 등속도로 움직이는) 물체에 대한 학문 즉 '정역학'을 가리킨다. Kinematics와 Kinetics는 물리학 용어집#에 의하면 모두 '운동학'으로 번역되나, 전자는 운동의 원인과 관계없이 물체의 변위, 속도, 가속도 간의 상관관계(즉 수학적 운동론)에 대한 것이고, 후자는 힘이 운동에 어떻게 영향을 미치는 것인지에 대해 다루는 것이다(보통 한국어 공대 교재에선 후자를 '운동역학'이라고 한다). 그리고 Dynamics(동역학)가 바로 Kinematics와 Kinetics의 결합이라고 볼 수 있다. 쉽게 생각해서, 고등학교 물리학Ⅰ, 물리학Ⅱ의 역학 파트 상위호환 정도라고 생각하면 된다.

3. 물리학의 역학

[[물리학#세부 분야\|'''물리학의 분과 {{{#!wiki style="font-family: Times New Roman, serif; display: inline;"]]
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="text-align:left;margin: -5px -1px -11px"	<colbgcolor=#256392><colcolor=#fff,#fff> 방법론	이론물리학(현상론) · 실험물리학 · 계산물리학
고전물리학	고전역학(뉴턴 역학 · 라그랑주 역학 · 해밀턴 역학) · 유체역학 · 열역학 · 통계역학 · 전자기학 · 광학
현대물리학	상대성 이론(특수 상대성 이론 · 일반 상대성 이론) · 양자역학 · 입자물리학(양자장론, 초끈 이론) · 천체물리학 · 핵물리학 · 고체물리학 · 응집물질물리학
응용물리학	물리화학 · 생물물리학 · 지구물리학 · 해양물리학 · 대기물리학 · 거대과학 · 사회물리학(경제물리학)
틀:과학 연구·실험 · 틀:과학의 범위 · 물리학 관련 정보		}}}}}}}}}

물리학에선 후술할 기계공학과와 달리 4대 역학 같은 개념을 사용하지 않는다. 기계공학의 4대 역학은 전부 고전물리학의 일부이고, 현대 물리학과 역학은 여기서 훨씬 더 범위가 넓어져서 4개만 뽑을 수 없다.

물리학의 역학은 우리가 "역학적, 물리적"이라고 부르는 사고방식과 상당히 동떨어져 있다. 일상 용어에서 역학적 혹은 물리적이라는 말은 충격이나 완력으로 변형을 가하는 것을 의미한다.

반면 물리학은 모든 자연현상을 운동으로 간주한다. 완력에 의한 변형도, 충격에 의한 변형도, 중력에 의한 변형도, 열에 의한 변형도, 화학적 변형도, 전기에 의한 변형도, 빛에 의한 변형도 전부 역학적 물리적 변형이다. 상대성 이론과 전자기학, 광학, 장이론 등도 이름에 역학(Mechanics, Statics, Kinematics, Kinetics, Dynamics)이 들어가진 않지만 물리학적 관점에선 (넓은 의미에서) 역학이라 볼 수 있다.

4. 공학의 역학

<bgcolor=#614a0a> 고전역학 Classical Mechanics
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px; min-height: calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin: -5px -1px -11px"	<colbgcolor=#614a0a><colcolor=#fff> 기본 개념	텐서(스칼라 · 벡터) · 모멘트 · 위치 · 거리(변위 · 이동거리) · 시간 · 공간 · 질량(질량중심) · 속력(속도 · 가속도) · 운동(운동량) · 힘 · 합력 · 뉴턴의 운동법칙 · 일(일률) · 에너지(퍼텐셜 에너지 · 운동 에너지) · 보존력 · 운동량 보존의 법칙 · 에너지 보존 법칙 · 질량 보존 법칙 · 운동 방정식
동역학	관성 좌표계 · 비관성 좌표계(관성력) · 항력(수직항력 · 마찰력) · 등속직선운동 · 등가속도 운동 · 자유 낙하 · 포물선 운동 · 원운동(구심력 · 원심력 · 등속 원운동) · 전향력 · 운동학 · 질점의 운동역학 · 입자계의 운동역학 · 운동 방정식
정역학 및 강체 역학	정적 평형 · 블록 쌓기 문제 · 강체 · 응력(/응용) · 충돌 · 충격량 · 각속도(각가속도) · 각운동량(각운동량 보존 법칙 · 떨어지는 고양이 문제) · 토크(비틀림) · 관성 모멘트 · 관성 텐서 · 우력 · 반력 · 탄성력(후크 법칙 · 탄성의 한계) · 구성방정식 · 장동 · 소성 · 고체역학
천체 역학	중심력 · 만유인력의 법칙 · 이체문제(케플러의 법칙) · 기조력 · 삼체문제(라그랑주점) · 궤도역학 · 수정 뉴턴 역학 · 비리얼 정리
진동 및 파동	각진동수 · 진동수 · 주기 · 파장 · 파수 · 스넬의 법칙 · 전반사 · 하위헌스 원리 · 페르마의 원리 · 간섭 · 회절 · 조화 진동자 · 산란 · 진동학 · 파동방정식 · 막의 진동 · 정상파 · 결합된 진동 · 도플러 효과 · 음향학
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기계공학에서는 다음 4개 분야를 4대 역학이라 한다. 전부 고전역학의 응용 분야다.

5. 기타

대한민국의 수험과목으로서의 물리학 중 제일 어려운 파트로 평가받으며 고등학교 물리에 입문하려는 학생들을 입구컷하는 것으로 유명하다.[2] 물리학Ⅰ, 물리학Ⅱ 둘 다 1단원에 위치해 있는데, 여기서 등장하는 문제들의 수준은 2단원(전기와 자기)와 3단원(파동)을 압도적으로 상회한다.

[1] 물리학과의 고전역학과 에너지 보존이나 각운동량, 진동 등은 겹친다. 그러나 기계과는 카오스 이론이나 라그랑지언 까지는 안 나간다. 물리학에서 라그랑지언을 배워야하는 이유는 양자역학을 이해하기 위해서이다.[2] 이 파트 때문에 2024 수능 이전까지 수능 과학탐구 선택과목 중에서도 물리학 선택자가 제일 적었다. 그 이후에도 뒤에서 2등인 상태.

역학

1. 개요

2. 명칭에 대하여

3. 물리학의 역학

4. 공학의 역학

5. 기타

분류