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답변 내역

왜 당기는힘 인력과 미는힘이 서로 발생하나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.자연계에 존재하는 기본적인 힘에 대해서 왜 인력이나 척력이 발생하는지는 알 수 없습니다. 다만 이러한 기본적인 힘이 있다는 사실을 받아들이고 이에 대해 설명하고 기술하는 것은 가능합니다. 또한 어떠한 방식으로 힘이 작용하며 다양한 상황에 어떤식으로 움직이고 힘이 발생하는지 예측도 할 수 있습니다. 하지만 누구도 힘이 왜 발생하는지는 모릅니다. 예시로 중력(만유인력)을 생각해보면 질량과 질량을 가진 물체간에 당기는 힘이 작용한다 정도로 파악할 순 있습니다. 그리고 뉴턴은 중력의 크기가 GmM/r^2이라는 것을 알게되었죠. 여기서 G는 만유인력 상수이며 m, M은 두 물체의 질량, r은 두 물체사이의 거리입니다. 또한 아인슈타인은 이러한 중력을 기하적으로 풀어냅니다. 질량을 가진 물체는 시공간을 휘게하며, 그 휘어진 시공간으로 질량을 가진 물체가 떨어진다는 것으로 기술하죠.
학문 / 물리
23.01.09
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추운날 뜨거운물을 뿌리면..??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.엄청 추운곳(기온이 영하권)에서 물을 뿌리게 되면 물이 흩날리며 물 분자의 표면적이 넓어져 주변 온도와 평형을 빠르게 이룹니다. 주변 온도와 평형을 이룬다는것은 물의 온도가 영하로 떨어진다는 의미이며, 물이 영하로 떨어지면 얼어버리죠. 그래서 영하의 추운 온도에서 물을 흩날리면 곧바로 얼어버립니다.
학문 / 화학
23.01.09
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물리학이 과학에서 중요한 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.물리학말고도 생물학, 화학, 지구과학, 수학 등 다양한 기초과학이 중요합니다. 물리학의 경우 과학에서 설명하는 기본적인 힘, 에너지, 상호작용 등에 대해서 이해할 수 있는 학문이며 자연을 이루는 구성물질에 대한 가장 기본적인 단위를 이해할 수 있는 학문입니다. 또한 자연에서 발생하는 현상을 이해하고 설명하는데 필요한 학문이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.09
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태양풍이 위험하다고 하는데 어떤영향을 미칠수 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.태양풍의 경우 전하를 가진 입자인 전자, 양성자 등의 입자들이며 태양풍이 강할 때 태양의 자기장도 강해집니다. 전하를 가진 입자들이 지구의 자기장과 만나 나선운동을 하게되는데, 이 때 전자기파가 발생할 수 있습니다. 이 전자기파에 의해 지구에서의 통신, 전파 교란 등이 발생할 수 있습니다.
학문 / 화학
23.01.09
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지진발생은 왜 일어나는건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.판과 판이 만나는 경계부에서 발생하는 지진에 의해 주로 발생합니다. 판과 판은 조금씩 이동하고 있는데, 판이 벌어지거나 판이 충돌하면 마찰과 충격에 의해 지진과 화산폭발등이 발생할 수 있습니다.판과 판이 만나는 지역에서 지진이 잘 발생되며 환태평양 불의 고리에서 잘 발생하며, 우리와 근접한 일본에서도 잘 발생합니다.판의 경계부로 이어진 불의 고리는 아래와 같습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.09
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현존 기술로는 날씨 예측이 어디까지 되나요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.예측은 한달, 두달 더 오랜 기간 뒤 까지 예측이 가능합니다. 하지만 현재와 먼 미래일수록 정확도는 확실히 떨어집니다. 보통 일주일정도 예측이 신뢰가 가죠.날씨 예측의 경우 기상 데이터를 기반으로하여 예측합니다. 각 지역에 풍향, 풍속, 강수량, 온도 등을 측정하는 관측장비가 있으며 여기서 관측된 데이터를 기반으로 수치모델링을 통해 비가 올지, 바람은 얼마나 어디로 불지, 온도는 어떻게 될지 예측을 합니다. 예측결과를 얻기위해서는 위치정보와 시간정보, 온도, 습도, 풍향 등 다양한 변수를 담고 있는복잡한 미분방정식을 풀어내어 해를 구함으로써 특정 위치에 특정 시간에 어떤 상태일것이라는것을 예측하는것이죠. 또한 비구름의 이동 경로와 바람이 부는 방향으로도 대략적인 예측도 가능합니다.이러한 예측이 완벽한 예측은 아닙니다. 모델링을 하였다 하더라도 현실에서 발생하는 모든 현상을 완전히 고려한것은 아니니까요. 또한 관측값을 통해 예측을 실시하기도하는데, 관측값이 온전한 값일 수도 없습니다. 관측에는 항상 오차나 오류가 존재하기 때문이죠. 이러한 이유로 완벽한 예측은 거의 불가능합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.09
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기상예보는 왜 항상 확률로 이야기 할까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.무언가를 예측할 때에는 항상 오차가 존재합니다. 그래서 확률로서 예측하는 것이죠.기상예보의 경우 기상 데이터를 기반으로하여 예측합니다. 각 지역에 풍향, 풍속, 강수량, 온도 등을 측정하는 관측장비가 있으며 여기서 관측된 데이터를 기반으로 수치모델링을 통해 비가 올지, 바람은 얼마나 어디로 불지, 온도는 어떻게 될지 예측을 합니다. 예측결과를 얻기위해서는 위치정보와 시간정보, 온도, 습도, 풍향 등 다양한 변수를 담고 있는복잡한 미분방정식을 풀어내어 해를 구함으로써 특정 위치에 특정 시간에 어떤 상태일것이라는것을 예측하는것이죠. 또한 비구름의 이동 경로와 바람이 부는 방향으로도 대략적인 예측도 가능합니다.이러한 예측이 완벽한 예측은 아닙니다. 모델링을 하였다 하더라도 현실에서 발생하는 모든 현상을 완전히 고려한것은 아니니까요. 또한 관측값을 통해 예측을 실시하기도하는데, 관측값이 온전한 값일 수도 없습니다. 관측에는 항상 오차나 오류가 존재하기 때문이죠. 이러한 이유로 완벽한 예측은 사실상 불가능하며 확률적인 이야기만이 가능합니다.
학문 / 생물·생명
23.01.09
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오븐기능이 있는 전자레인지는 어떤 과학적인 원리가 적용되어 있는건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.전자레인지는 마이크로파를 이용하여 물 분자를 진동시키는 원리로 음식을 데우게 됩니다.오븐은 마이크로파보다 파장이 짧은 적외선 파장의 빛을 이용하여 음식을 데우는 원리입니다. 즉, 오븐의 원리는 열복사를 이용해 음식을 데웁니다.오븐 기능이 있는 전자레인지에서 마이크로파를 생성할 뿐아니라 적외선 파장의 빛을 생성하여 오븐의 역할도 가능하게 한 기술입니다.
학문 / 전기·전자
23.01.09
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개미가 고층건물에 떨어져도 안 죽는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.개미의 경우 몸이 굉장히 작으며 바람이나 공기의 흐름에 영향을 쉽게 받을 수 있습니다. 또한 개미가 낙하할때의 종단속력(낙하할 때 공기저항을 받아 일정해지는 속력)은 1~2m/s정도로 정말 적은 속력입니다. 그래서 높은곳에서 떨어져봤자 최대 속력이 2m/s정도로 약한 충격을 받기 때문에 살 수 있는 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.09
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화성 온도가 올라가면 인류가 거주할 수 있을까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.화성 표면의 평균 온도는 -80도 정도로 지구에 비해 굉장히 낮습니다. 핵폭탄을 터뜨릴 경우 일시적으로 온도가 올라갈 수 있지만 장기적으로 봤을 때에는 햇빛을 차단해 온도가 오히려 낮아질 수 있습니다. 또한, 긴 시간이 지나면 다시 원래의 평균온도가 될것입니다. 그래서 이산화탄소나 메탄 등 온실 기체를 운반해 놓는다면 온실효과로 온도가 높아질 수 있습니다. 하지만 온도만 높아진다고 살 수 있는 것은 아닙니다. 화성에는 산소가 거의 없어 호흡이 어려우며 물이나 다른 영양분도 없기 때문에 사실 살기는 어려운 환경이라고 보시면 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.09
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