> 홍진희님께서 말씀하시길....
>
> 역학에서 배우길 curl F =/=0 이면 보존력이 아니라고 합니다.
> 그렇다면,
> 전기력과 달리 자기력은 보존력이 아닌가요?
> 그리고 전기력의 경우도 정전기력만 보존력이어야 할텐데
> 맥스웰의 이론에서 말해지는 전기장과 자기장의 에너지는
> 왜 보존이 된다고 말해지는지 궁금합니다.
> 예전부터 이 부분이 명확하게 이해가 안되어서 여쭤봅니다.
>
> 힘과 장의 미묘한 차이 때문인가요?
> 장이란 것이 단순히 힘을 보다 쉽게 다루기 위해 도입되긴 했지만
> 실질적으로 어떤 에너지를 담을 수 있는 물리적 역할이 가능해지기 때문인지 여쭤봅니다.
>
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우선 자기력도 보존력입니다.
이는 자기장의 힘을 받는 물체는 힘의 방향이 진행방향과 항상 수직이므로 자기장이 물체에 해주는 일이 없습니다. 따라서 그 물체가 A지점에서 B지점으로 옮겨졌을 때 어떤 경로를 따르더라도 자기장이 해주는 일이 같은 0입니다. 따라서 보존력장의 정의에 의해 보존력이라 할 수 있습니다.
한편 보존력장과 에너지보존법칙은 서로 적용하는 대상이 다릅니다. 예를들어 마찰이 작용할때 마찰력은 보존력장이 아니죠. 보존력장이 아니라는 것은 오로지 마찰력만에 관심을 가지기 때문입니다. 그러나 마찰력도 실은 전기력에서 나오는 것이기 때문에 다시 생각하면 보존력장이 되어야 할 것입니다. 모순인듯 보이는 이것은 보존력장을 보는 관점을 어디에 두느냐에 따라 달라진 것입니다. 책상 위에서 물체가 미끄러지면서 책상면과의 마찰력에 의해 감속되어 정지될때 책상위의 물체만을 주목하면 분명이 비보존력에 의해 에너지를 소모하고 에너지를 잃어버리게 됩니다. 그러나 책상을 포함한 전체를 생각하면 잃어버린 에너지는 책상이나 물체를 구성하는 원자나 분자의 운동에너지로 전환되었다는 것을 알 수 있습니다. 즉 책상 위 물체의 에너지는 책상이나 자신의 열에너지로 운동에너지를 넘겨준 것을 알 수 있습니다.
보존력이라는 것은 특정한 한 힘에 대하여 말할 때가 많고, 에너지 보존법칙은 닫힌 계 전체에 적용해서 말하게 됩니다.
정기수 |
|
님이
남겨주셨습니다.
[Re]자기력...