청소년을 위한 교양 물리학: 동역학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 21일 출간

작품소개

책소개

물리학의 핵심 분야인 동역학을 중학생의 눈높이에 맞춰 체계적으로 정리한 교양서이다. 대학 수준의 전문 개념들을 일상생활의 구체적인 사례와 연결하여 설명함으로써 복잡한 물리 법칙들을 직관적으로 이해할 수 있도록 구성했다. 총 26개 챕터를 통해 동역학의 기초 개념부터 고급 이론까지 단계별로 학습할 수 있으며, 각 장마다 풍부한 실생활 예시와 역사적 배경을 제공하여 물리학이 추상적인 학문이 아닌 우리 생활과 밀접한 과학임을 보여준다. 어려운 수식보다는 현상의 본질을 이해하는 데 중점을 두어 물리학에 대한 두려움을 없애고 과학적 사고력을 기를 수 있도록 돕는다.

뉴턴의 운동법칙과 만유인력 법칙을 중심으로 역학의 전 영역을 다룬다. 물체의 운동을 설명하는 위치, 속도, 가속도 개념부터 시작하여 직선운동, 포물선운동, 원운동의 특성을 분석하고, 힘과 운동의 관계를 규명한 뉴턴의 세 법칙을 상세히 탐구한다. 에너지와 운동량 보존법칙의 원리와 적용, 회전운동과 각운동량의 개념, 만유인력과 천체역학, 진동과 파동현상, 그리고 유체역학의 기본 원리까지 동역학의 모든 핵심 주제를 포괄한다. 각 개념들이 서로 연결되어 물리학의 통합적 체계를 이루는 과정을 보여주며, 현대 과학기술의 토대가 되는 물리 법칙들의 의미와 중요성을 깨닫게 한다.

갈릴레이, 뉴턴, 케플러, 후크, 베르누이 등 위대한 과학자들의 발견 과정과 역사적 배경을 상세히 소개한다. 갈릴레이가 관성의 개념을 발견하고 낙하 법칙을 실험으로 증명한 과정, 뉴턴이 사과의 낙하와 달의 공전에서 만유인력을 깨달은 순간, 케플러가 행성운동의 법칙을 발견한 여정 등을 통해 과학 발전의 드라마틱한 순간들을 생생하게 전달한다. 단순히 완성된 이론을 암기하는 것이 아니라 과학자들의 사고 과정과 실험 방법을 따라가며 과학적 발견의 과정을 체험할 수 있다. 이를 통해 과학이 인간의 호기심과 탐구정신에서 시작되어 끊임없는 관찰과 실험을 통해 발전해온 인류의 지적 유산임을 이해하게 된다.

자동차의 브레이크와 에어백, 놀이공원의 회전기구, 스포츠에서의 포물선 운동, 건축물의 내진 설계 등 일상에서 마주치는 무수한 현상들이 모두 동역학의 원리로 설명된다는 사실을 발견할 수 있다. 버스에서 급정거할 때 몸이 앞으로 쏠리는 현상부터 인공위성의 궤도 운동, 지진파의 전파, 비행기의 양력 발생 원리까지 다양한 스케일의 물리 현상들을 하나의 통일된 관점에서 이해하게 된다. 복잡해 보이는 현대 기술들이 실제로는 수백 년 전에 발견된 기본적인 물리 법칙들의 응용임을 깨닫고, 과학적 원리를 바탕으로 세상을 바라보는 새로운 시각을 기를 수 있다. 물리학이 단순한 암기 과목이 아닌 세상을 이해하는 강력한 도구임을 체감하며 과학에 대한 흥미와 자신감을 얻게 될 것이다.

목차

1. 동역학의 기초와 개념
2. 위치 변화와 속도의 비밀
3. 가속도와 변화하는 운동
4. 직선운동과 자유낙하 법칙
5. 포물선운동과 발사체
6. 원운동과 구심가속도
7. 뉴턴 제1법칙과 관성
8. 뉴턴 제2법칙과 힘
9. 뉴턴 제3법칙과 상호작용
10. 마찰력과 저항의 과학
11. 용수철력과 후크 법칙
12. 일과 운동에너지 정리
13. 위치에너지와 보존법칙
14. 운동량과 충격량의 관계
15. 운동량 보존과 충돌
16. 폭발과 분열 현상
17. 회전운동의 기초 개념
18. 관성모멘트와 회전에너지
19. 각운동량과 보존법칙
20. 만유인력과 중력장
21. 케플러 법칙과 궤도운동
22. 단순조화운동의 원리
23. 진자운동과 중력
24. 파동의 기본 성질
25. 유체정역학과 부력
26. 베르누이 원리와 유체운동

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.