물리학의 기본을 이야기하다

들어가면서
1장 물체의 움직임을 분석하는 방식에 대한 이해
1. 어떻게 시작할까?/ 2. 속도는 어떻게 표시해야 할까?/ 3. 속도의 변화를 나타내는 가속도/ 4. 힘과 운동방정식
2장 에너지와 파워
1. 운동에너지/ 2. 힘이 일을 한다/ 3. 용수철이 하는 일/ 4. 여러 형태의 에너지/ 5. 만유인력과 위치에너지/ 6. 파워
3장 마찰력은 움직이는 물체를 어떻게 정지시키는가
1. 미끄러지면서 정지하기/ 2. 공기저항 때문에 정지하기/ 3. 미끄러지지 않고 정지하기
4장 주기운동은 어떻게 다루는가
1. 원운동과 각속도/ 2. 원운동과 구심력/ 3. 토크와 에너지/ 4. 단진동과 주기/ 5. 용수철과 단진동/ 6. 진동하는 물체의 에너지
5장 압력과 힘은 어떻게 다른가
1. 압력/ 2. 정지한 유체와 압력/ 3. 움직이는 유체의 에너지
6장 파동은 어떻게 다루는가
1. 진동의 전달/ 2. 압력이 만드는 파동/ 3. 에너지를 전달하는 파동/ 4. 파동이 전달되는 모습/ 5. 파동과 간섭
7장 전기에너지와 기전력
1. 전류와 전자석/ 2. 전류 사이에 작용하는 힘/ 3. 코일에 저장되는 에너지/ 4. 전기에너지의 변환
8장 전자파의 방출
1. 전기력과 전장/ 2. 축전기와 전기에너지/ 3. 교류와 전하의 진동/ 4. 전자파
9장 열이란 무엇인가
1. 온도/ 2. 이상기체와 온도계/ 3. 이상기체와 분자운동/ 4. 열과 비열/ 5. 정압비열
10장 열은 얼마나 효율적으로 쓸 수 있나
1. 열효율/ 2. 순환기관과 열효율/ 3. 열효율과 엔트로피/ 4. 열과 분자운동
11장 빛의 정체는 무엇인가
1. 빛은 광선이다/ 2. 빛은 파동이다/ 3. 빛은 광자다
12장 전자는 어떻게 다루어야 하나
1. 전자의 확인/ 2. 원자 안에 놓인 전자/ 3. 물질파와 원자궤도/ 4. 전자의 간섭무늬와 불확정성 원리/ 5. 전자의 스핀과 동일입자
13장 마치면서
질량에너지가 알려주는 우주

뉴턴의 운동방정식은 힘이 주어지면 물체가 어떤 운동을 할 것인지를 결정한다. 그 의미는, 힘과 초기 조건이 주어지면 물체가 움직이는 미래의 모습이 완전히 결정된다는 것이다. 현재의 상태가 미래를 결정한다. 뉴턴 운동방정식이 강력한 점은 바로 현재의 모습에서 미래의 모습을 예측할 수 있다는 데 있다._「1장 물체의 움직임을 분석하는 방식에 대한 이해」 중에서

자연에서 에너지 보존법칙(energy conservation law)이 성립되지 않는 현상은 아직까지 발견된 적이 없다. 만약 에너지가 보존되지 않는 현상이 발견된다면, 그것은 다른 형태로 에너지가 바뀌는 현상을 확인하지 못한 결과일 것이다. 물리학자들은 자연의 새로운 현상에서 새로운 형태의 에너지가 있다는 사실을 확인해왔다._「2장 에너지와 파워」 중에서

갈릴레오는 움직이는 물체가 정지하는 현상이 결코 보편적인 현상이 아니라는 것을 파악했다. 그리고 갈릴레오에 이어 뉴턴은 속도가 변하는 현상을 외부에서 작용하는 힘과 연결시켰다. 주위의 물체들이 정지하게 되는 이유는 물체에 힘이 작용하고 있기 때문이다. 물체를 정지시키는 원인이 되는 미끄럼 마찰력과 공기 저항 등은 보존력이 아니다. 대신 물체의 운동에너지를 열로 바꿈으로써 역학에너지를 사라지게 한다._「3장 마찰력은 움직이는 물체를 어떻게 정지시키는가」 중에서