1 00:00:00,000 --> 00:00:00,870 2 00:00:00,870 --> 00:00:04,170 여기 일정한 속력으로 오른쪽으로 움직이고 있는 3 00:00:04,170 --> 00:00:06,150 파동의 근원이 있습니다. 4 00:00:06,150 --> 00:00:14,510 그러니까 근원의 속력- 5 00:00:14,510 --> 00:00:19,460 이것을 우측의 v/s 라고 합시다. 그러니까 우리가 정말 할 것은 6 00:00:19,460 --> 00:00:21,180 저번 영상에서 했던 것입니다. 하지만 이번에는 7 00:00:21,180 --> 00:00:23,630 좀 더 추상적 용어로 접근하여서 관찰된 진동수에 대한 8 00:00:23,630 --> 00:00:26,160 일반적인 공식을 만들어 볼 것입니다. 9 00:00:26,160 --> 00:00:30,190 그래서 이게 오른쪽으로 움직이는 속력이며, 파동을 방출하고 있습니다. 10 00:00:30,190 --> 00:00:35,400 이 근원이 방출하는 파동- 11 00:00:40,930 --> 00:00:43,270 그러니까 파동의 속력- 12 00:00:43,270 --> 00:00:45,510 이것을 방사상으로 나아가는 v/w이라고 합시다. 13 00:00:45,510 --> 00:00:46,760 규모와 방향을 제시해야 하므로 14 00:00:46,760 --> 00:00:50,070 방사상으로 나아간다고 하는 것입니다. 15 00:00:50,070 --> 00:00:53,660 이것이 파동의 속력이며, 그 파동은 16 00:00:53,660 --> 00:00:55,950 주기와 진동수를 가지고 있을 것입니다. 17 00:00:55,950 --> 00:00:58,550 하지만 근원의 관점과 연관된 18 00:00:58,550 --> 00:01:00,630 주기와 진동수를 가질 것입니다. 19 00:01:00,630 --> 00:01:01,515 그리고 모든 것을 할 것입니다. 20 00:01:01,515 --> 00:01:02,840 이건 다 전통적인 공학입니다. 21 00:01:02,840 --> 00:01:04,959 우리는 상대적인 속력은 언급하지 않을 것이므로 22 00:01:04,959 --> 00:01:07,580 우리는 이 파동이 빛의 속력에 다가갈 때 생겨날 23 00:01:07,580 --> 00:01:10,580 이상한 사건들에 대해 고민할 필요는 없습니다. 24 00:01:10,580 --> 00:01:15,670 그러니까 이 파동이 어떠한 주기를 가지고 있다고 합시다. 25 00:01:15,670 --> 00:01:17,130 이렇게 적겠습니다. 26 00:01:17,130 --> 00:01:22,220 근원적 주기-근원의 관점에서의 파동 주기입니다. 27 00:01:22,220 --> 00:01:26,890 는 t/source 이라 하겠습니다. 28 00:01:26,890 --> 00:01:31,850 그리고 근원의 진동수는- 29 00:01:31,850 --> 00:01:34,400 이해하기 쉽다는 것을 알게 되었다면- 30 00:01:34,400 --> 00:01:35,900 이것의 역수일 것입니다. 31 00:01:35,900 --> 00:01:42,790 그래서 근원의 진동수는-f/s라고 하겠습니다. 32 00:01:42,790 --> 00:01:44,960 그리고 그 둘은 역수입니다. 33 00:01:44,960 --> 00:01:47,300 파동의 주기의 역수가 34 00:01:47,300 --> 00:01:49,060 그것의 진동수입니다. 35 00:01:49,060 --> 00:01:52,010 무슨 일이 일어날지 생각해 봅시다. 36 00:01:52,010 --> 00:01:53,930 t=0일 때 37 00:01:53,930 --> 00:01:56,930 최초의 마루를 방출하고 38 00:01:56,930 --> 00:01:57,930 첫 진동을 지금 막 방출한 것입니다. 39 00:01:57,930 --> 00:01:59,430 방금 방출 되어서 볼 수도 없습니다. 40 00:01:59,430 --> 00:02:01,540 41 00:02:01,540 --> 00:02:05,020 이제 초 단위로 빨리 감아 봅시다. 42 00:02:05,020 --> 00:02:07,695 초 단위로 생각해 보면 초 마다 43 00:02:07,695 --> 00:02:09,410 새로운 파동을 방출 합니다. 44 00:02:09,410 --> 00:02:11,970 먼저, t/s 초 뒤에 발생한 45 00:02:11,970 --> 00:02:12,970 최초의 파동은 어디 있을까요? 46 00:02:14,800 --> 00:02:18,170 최초의 파동의 속력과 47 00:02:18,170 --> 00:02:19,650 시간을 곱합시다. 48 00:02:19,650 --> 00:02:22,780 속력 곱하기 시간은 거리를 구할 수 있게 할 것입니다. 49 00:02:22,780 --> 00:02:24,200 저를 믿지 못하겠으면, 예시를 보여드리겠습니다. 50 00:02:24,200 --> 00:02:27,980 속력이 5m/s이라고 하고 51 00:02:27,980 --> 00:02:30,850 주기가 2초라고 하면 52 00:02:30,850 --> 00:02:32,340 10m를 구할 수 있을 것입니다. 53 00:02:32,340 --> 00:02:34,580 초들끼리 지워지는 것이죠. 54 00:02:34,580 --> 00:02:38,230 그래서 파동이 t/s 초 후에 얼마나 멀리갔는지 구하려면, 55 00:02:38,230 --> 00:02:42,090 t/s와 파동의 속력을 56 00:02:42,090 --> 00:02:43,830 곱하면 됩니다. 57 00:02:43,830 --> 00:02:46,160 이 파동이 여기까지 왔다고 해봅시다. 58 00:02:46,160 --> 00:02:47,960 방사적으로 나아간 것입니다. 59 00:02:47,960 --> 00:02:50,080 그래서 방사적으로 나아가는 점을 그리겠습니다. 60 00:02:50,080 --> 00:02:53,690 이게 제가 최선을 다해 그린 원입니다. 61 00:02:53,690 --> 00:03:00,080 그리고 이 거리, 이 반지름은 62 00:03:00,080 --> 00:03:03,140 속력과 시간을 곱한 것과 같은 것입니다. 63 00:03:03,140 --> 00:03:08,780 최초의 파동의 속력, v/w은 64 00:03:08,780 --> 00:03:09,510 사실은 속력이었던 것입니다. 65 00:03:09,510 --> 00:03:11,630 v/w가 방사적으로 나아간 값이라는 것입니다. 66 00:03:11,630 --> 00:03:12,670 이것은 벡터 값이 아닙니다. 67 00:03:12,670 --> 00:03:13,710 그냥 상상할 수 있는 값입니다. 68 00:03:13,710 --> 00:03:22,070 v/w와 주기를 곱한 것, t곱하기 s입니다. 69 00:03:22,090 --> 00:03:24,410 추상적으로 보이는 것을 알지만 70 00:03:24,410 --> 00:03:25,300 거리와 시간을 곱한 값입니다. 71 00:03:25,300 --> 00:03:29,330 이게 초당 10미터의 속력으로 움직이고 있었고 72 00:03:29,330 --> 00:03:31,190 주기가 2초 였다면 이게 거리입니다. 73 00:03:31,190 --> 00:03:34,520 2초 후에 10미터를 갔을 것입니다. 74 00:03:34,520 --> 00:03:36,635 우리가 영상 처음에 언급했던 것은 75 00:03:36,635 --> 00:03:38,100 움직이고 있습니다. 76 00:03:38,100 --> 00:03:40,410 그러니까 근원에서 방사적으로 나아가도 77 00:03:40,410 --> 00:03:43,340 가만히 있지는 않다는 것입니다. 78 00:03:43,340 --> 00:03:44,720 마지막 영상에서 봤습니다. 79 00:03:44,720 --> 00:03:46,690 이것도 움직였습니다. 80 00:03:46,690 --> 00:03:47,540 얼마나 멀리요? 81 00:03:47,540 --> 00:03:48,700 똑같은 짓을 해봅시다. 82 00:03:48,700 --> 00:03:52,330 속력과 시간을 곱하는 것입니다. 83 00:03:52,330 --> 00:03:55,770 우리가 t초 후에 84 00:03:55,770 --> 00:03:59,230 어떻게 보일지를 하고 있다는 것을 기억하십시요. 85 00:03:59,230 --> 00:04:01,130 이것은 오른쪽으로 움직이고 있습니다. 86 00:04:01,130 --> 00:04:02,660 여기라고 합시다. 87 00:04:02,660 --> 00:04:05,570 여기로 움직였다고 합시다. 88 00:04:05,570 --> 00:04:08,470 이영상에서는 우리의 근원 속력이 89 00:04:08,470 --> 00:04:12,440 파동의 속력보다 작다고 하고 있습니다. 90 00:04:12,440 --> 00:04:14,750 그 둘이 같을 때에 신기한 일들이 일어날 것입니다. 91 00:04:14,750 --> 00:04:16,890 둘이 다른 방향으로 갈 때도요. 92 00:04:16,890 --> 00:04:18,860 하지만 우리는 대소 관계를 정하고 할 것입니다. 93 00:04:18,860 --> 00:04:23,150 근원은 파동보다 느리게 움직이고 있습니다. 94 00:04:23,150 --> 00:04:24,290 그런데 이 거리는 무엇인가요? 95 00:04:24,290 --> 00:04:25,980 기억하세요, 우리는- 96 00:04:25,980 --> 00:04:27,550 주황색으로 하겟습니다. 97 00:04:27,550 --> 00:04:31,650 이 주황색이 t/s 초 후에 98 00:04:31,650 --> 00:04:33,160 일어난 일입니다. 99 00:04:33,160 --> 00:04:35,360 이 거리는 100 00:04:35,360 --> 00:04:38,390 이 거리는요-다른 색으로 하겠습니다. 101 00:04:38,390 --> 00:04:41,540 근원의 속력일 것입니다. 102 00:04:41,540 --> 00:04:46,350 v/s 곱하기 103 00:04:46,350 --> 00:04:47,190 시간이 되는 것입니다. 104 00:04:47,190 --> 00:04:49,340 처음에 말했듯이, 시간은 105 00:04:49,340 --> 00:04:51,480 파동의 주기입니다. 그것이 제시된 시간입니다. 106 00:04:51,480 --> 00:04:54,340 그래서 파동의 주기는 t/s입니다. 107 00:04:54,340 --> 00:04:57,950 주기가 5초라면, 5초후에는 108 00:04:57,950 --> 00:05:00,910 근원은 이만큼 움직인 것입니다. 109 00:05:00,910 --> 00:05:07,800 v/s 곱하기 t/s. 그리고 우리의 파동의 110 00:05:07,800 --> 00:05:12,300 첫 번째 마루는 이만큼 움직인 것입니다. v/w 곱하기 t/s. 111 00:05:12,300 --> 00:05:14,300 우리가 말하고 있는 시간은 112 00:05:14,300 --> 00:05:16,270 방출되고 있는 파동의 주기 입니다. 113 00:05:16,270 --> 00:05:19,810 일정한 시간이 지난 후에는 114 00:05:19,810 --> 00:05:21,960 다음 마루를 방출할 것입니다. 115 00:05:21,960 --> 00:05:23,500 정확히 한개의 순환 동안요. 116 00:05:23,500 --> 00:05:27,390 그래서 지금 무언가를 방출할 것입니다. 117 00:05:27,390 --> 00:05:30,680 그래서 지금 무언가 방출되고 있는 것입니다. 118 00:05:30,680 --> 00:05:33,760 이것이 방출한 마루와 t/s 초, 1시간, 마이크로 초 전에 방출된 119 00:05:33,760 --> 00:05:37,990 마루와의 거리는 무엇일까요? 120 00:05:37,990 --> 00:05:38,730 모릅니다. 121 00:05:38,730 --> 00:05:41,650 이 마루와 막 방출되는 것 사이의 122 00:05:41,650 --> 00:05:43,210 거리는 무엇일까요? 123 00:05:43,210 --> 00:05:45,600 같은 속력으로 움직이겠지만, 124 00:05:45,600 --> 00:05:48,810 이것은 여기있는 반면, 125 00:05:48,810 --> 00:05:50,260 이것은 근원에서 출발하고 있습니다. 126 00:05:50,260 --> 00:05:52,530 이 거리의 차이는 127 00:05:52,530 --> 00:05:54,630 이 관점에서 보면 128 00:05:54,630 --> 00:05:56,670 근원과 마루 사이의 거리입니다. 129 00:05:56,670 --> 00:05:59,740 그러면 이 거리는 무엇일까요? 130 00:05:59,740 --> 00:06:02,790 이 거리는 무엇일까요? 131 00:06:02,790 --> 00:06:07,270 이 반지름을 따른 거리는 132 00:06:07,270 --> 00:06:12,090 v/w-파동의 속력이죠 133 00:06:12,090 --> 00:06:16,440 곱하기 근원의 관점에서의 파동의 주기입니다. 134 00:06:16,440 --> 00:06:19,170 우리는 근원자체가 움직인 거리를 135 00:06:19,170 --> 00:06:20,540 뺄 것입니다. 136 00:06:20,540 --> 00:06:23,350 근원은 137 00:06:23,350 --> 00:06:24,910 이 관점에서 본다면 138 00:06:24,910 --> 00:06:27,050 파동의 앞면 쪽으로 움직였습니다. 139 00:06:27,050 --> 00:06:33,140 그래서 마이너스 v/s 140 00:06:33,140 --> 00:06:38,990 곱하기 근원의 관점에서 본 파동의 141 00:06:38,990 --> 00:06:40,340 주기를 해야 합니다. 142 00:06:40,340 --> 00:06:41,780 질문을 하나 해 보겠습니다. 143 00:06:41,780 --> 00:06:44,900 당신이 여기 앉아있는 관찰자라면 144 00:06:44,900 --> 00:06:49,730 여기 앉아있는 것입니다. 145 00:06:49,730 --> 00:06:52,680 당신은 막 첫 마루를 보았습니다. 146 00:06:52,680 --> 00:06:56,190 첫 마루가 지나갔는데, 147 00:06:56,190 --> 00:06:58,720 다음 마루가 지나갈 때 까지 얼마나 기다려야 할까요? 148 00:06:58,720 --> 00:07:01,520 이것이 지나갈 때 까지 149 00:07:01,520 --> 00:07:03,010 얼마나 많은 시간이 지날까요? 150 00:07:03,010 --> 00:07:04,920 이 거리를 지나야 할 것이고, 151 00:07:04,920 --> 00:07:06,750 이 거리를 지나야 합니다. 152 00:07:06,750 --> 00:07:07,650 여기에 쓰겠습니다. 153 00:07:07,650 --> 00:07:10,580 제가 하고 있는 질문은 154 00:07:10,580 --> 00:07:14,060 근원의 방향에 있는 관찰자의 관점에서 본 155 00:07:14,060 --> 00:07:15,320 주기는 얼마냐는 것입니다. 156 00:07:15,320 --> 00:07:19,660 관찰자의 관점에서의 주기는 157 00:07:19,660 --> 00:07:22,180 다음 파동이 움직여야할 거리와 같을 것이고 158 00:07:22,180 --> 00:07:25,240 그게 이겁니다. 159 00:07:25,240 --> 00:07:26,900 복사해서 붙여넣겠습니다. 160 00:07:26,900 --> 00:07:30,260 161 00:07:30,260 --> 00:07:32,390 이게 될겁니다. 162 00:07:32,390 --> 00:07:33,150 없애겠습니다. 163 00:07:33,150 --> 00:07:35,690 같은 기호로 보이면 안되므로 164 00:07:35,690 --> 00:07:36,540 여기 있는 것을 지우겠습니다. 165 00:07:36,540 --> 00:07:39,070 부정 기호를 지우던가요. 166 00:07:39,070 --> 00:07:41,335 다음 파동이 움직일 거리가 될 것이고, 167 00:07:41,335 --> 00:07:42,840 바로 이 때 방출 될 것입니다. 168 00:07:42,840 --> 00:07:46,260 이걸 파동의 속력으로 나누면 169 00:07:46,260 --> 00:07:49,310 우리는 170 00:07:49,310 --> 00:07:50,400 이게 무엇인지 압니다. 171 00:07:50,400 --> 00:07:52,565 v/w이죠. 172 00:07:52,565 --> 00:07:58,680 173 00:07:58,680 --> 00:08:01,270 관찰의 주기를 구할 수 있는데 174 00:08:01,270 --> 00:08:01,990 이제 175 00:08:01,990 --> 00:08:03,620 진동수를 구하고 싶으면, 176 00:08:03,620 --> 00:08:04,530 이걸 조금 변화 시킬수 있는데 177 00:08:04,530 --> 00:08:05,980 조금 변화 시킵시다. 178 00:08:05,980 --> 00:08:08,940 그래서 이것도 쓸 수 있습니다. 179 00:08:08,940 --> 00:08:12,390 근원의 주기는 지울 수 있고, 180 00:08:12,390 --> 00:08:14,630 t/s를 지우는 겁니다. 181 00:08:14,630 --> 00:08:20,440 t/s 곱하기 파동의 속력 빼기 182 00:08:20,440 --> 00:08:26,690 근원의 속력이 되는 것이고 183 00:08:26,690 --> 00:08:30,230 이것은 파동의 속력 위에 있습니다. 그래서 이렇게 184 00:08:30,230 --> 00:08:33,309 우리는 여기 있는 관찰자의 관점에서의 공식을 구했습니다. 185 00:08:33,309 --> 00:08:38,270 이 공식을 이 경로에 있는 물체의 186 00:08:38,270 --> 00:08:42,270 파동의 주기의 함수로 이용하고 187 00:08:42,270 --> 00:08:44,930 (파동의 속력과 근원의 속력입니다.) 188 00:08:44,930 --> 00:08:46,670 우리가 진동수를 구하고 싶으면 189 00:08:46,670 --> 00:08:48,140 역수를 취하면 됩니다. 190 00:08:48,140 --> 00:08:49,340 합시다. 191 00:08:49,340 --> 00:08:52,640 관찰자의 진동수는 192 00:08:52,640 --> 00:08:54,630 다음 파동까지의 시간입니다. 193 00:08:54,630 --> 00:08:57,110 주기/시간을 원하면, 역수를 취하면 됩니다. 194 00:08:57,110 --> 00:08:58,880 관찰자의 진동수는 195 00:08:58,880 --> 00:08:59,600 역수가 되는 것입니다. 196 00:08:59,600 --> 00:09:02,060 이 전체의 역수를 취하면 197 00:09:02,060 --> 00:09:07,800 1을 t/s와 v/w를 파동의 속력 빼기 근원의 속력으로 198 00:09:07,800 --> 00:09:10,840 나눈 값으로 나눈 것을 구할 수 있습니다. 199 00:09:10,840 --> 00:09:13,740 1을 근원의 관점에서 본 주기로 나눈 값은 200 00:09:13,740 --> 00:09:16,580 똑같은 값입니다. 201 00:09:16,580 --> 00:09:18,840 여기 이것은 202 00:09:18,840 --> 00:09:20,260 근원의 진동수와 같은 값입니다. 203 00:09:20,260 --> 00:09:21,070 구했습니다. 204 00:09:21,070 --> 00:09:22,160 두 관계를 구했습니다. 205 00:09:22,160 --> 00:09:26,010 당신이 경로에 있는 한, 근원의 속력이 당신의 방향과 206 00:09:26,010 --> 00:09:28,690 같은 방향이라면 207 00:09:28,690 --> 00:09:30,310 우리는 공식을 구할 수 있습니다. 208 00:09:30,310 --> 00:09:34,190 다시 써 보겠습니다. 관찰자가 관찰한 주기가 근원의 209 00:09:34,190 --> 00:09:37,600 관점에서의 주기 곱하기 210 00:09:37,600 --> 00:09:42,060 파동의 속력 빼기 근원의 속력 211 00:09:42,060 --> 00:09:44,080 -근원의 속력입니다. 212 00:09:44,080 --> 00:09:47,650 나누기 파동의 속력을 한 것, 213 00:09:47,650 --> 00:09:51,640 관찰자의 관점에서의 진동수는 214 00:09:51,640 --> 00:09:53,560 그것의 역수입니다. 215 00:09:53,560 --> 00:09:56,590 주기의 역수는 근원의 관점에서의 주기 216 00:09:56,590 --> 00:10:00,840 곱하기 파동의 속력 217 00:10:00,840 --> 00:10:03,730 나누기 파동의 속력 빼기 218 00:10:03,730 --> 00:10:05,450 근원의 속력입니다. 219 00:10:05,450 --> 00:10:07,640 다음 영상에서, 저는 같은 활동을 할 겁니다. 220 00:10:07,640 --> 00:10:10,400 하지만 여기 앉아있는 관찰자에게 221 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 무슨 일이 일어나는지 해 보겠습니다.