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부메랑은 어떻게 다시 되돌아오는건가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.부메랑이 옆으로 던져졌을 때 다시 던진 자리로 돌아오는 원리는 크게 두 가지로 설명할 수 있습니다. 첫째, 부메랑은 공기의 양력과 세차 운동을 이용하여 던진 자리로 돌아옵니다. 부메랑은 윗면이 아래면보다 둥글게 되어 있어, 윗면이 아래면보다 더 많은 공기의 저항을 받습니다. 이로 인해 부메랑은 윗면이 아래쪽으로 회전하면서 날아가게 됩니다. 둘째, 부메랑은 던질 때의 각도와 회전 속도에 따라 균형이 깨지면서 진행 방향을 바꾸는 세차 운동을 하게 됩니다. 부메랑은 던질 때 일정한 각도로 던져야만 균형이 유지되고, 균형이 깨지지 않으면 던진 자리로 돌아오지 않습니다.
학문 / 물리
23.08.26
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달의 모양은 왜 달라지나요??
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.달의 모양이 바뀌는 이유는 달이 지구 주위를 공전하면서 태양빛을 받는 면이 달라지기 때문입니다. 달은 지구 주위를 공전하는 데 약 29.5일 걸리며, 공전하는 동안 태양빛을 받는 면이 달라지기 때문에, 지구에서 보는 달의 모양이 매일매일 바뀌게 됩니다. 달의 한 면만 보이는 이유는 달이 지구를 향해 항상 같은 면을 보이고 있기 때문입니다. 달은 지구 주위를 공전하면서 자전도 하는데, 지구를 향한 면이 항상 지구를 향하고 있습니다. 이는 달의 자전 주기와 지구 공전 주기가 같기 때문입니다. 달의 자전 주기는 약 27.3일로, 지구 공전 주기와 약 2.2일 정도 차이가 납니다. 따라서 지구에서 보는 달은 항상 같은 면을 보이게 됩니다. 달의 모양이 바뀌는 현상은 달의 궤도와 공전 주기, 그리고 자전 주기의 특성으로 인해 발생하는 자연 현상입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.26
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옷장에 나프탈렌을 넣는 이유가 뭐죠?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.나프탈렌은 옷장에 넣는 이유는 옷을 좀벌레로부터 보호하기 위해서입니다. 좀벌레는 옷이나 종이, 가죽 등을 갉아먹는 해충인데, 나프탈렌의 독성 때문에 좀벌레가 접근하지 못하게 됩니다. 나프탈렌의 성분은 탄소 10개, 수소 8개로 이루어진 탄화수소입니다. 화학식은 C10H8입니다. 나프탈렌은 휘발성이 높아 공기 중으로 쉽게 퍼져나가는데, 이 휘발성 가스가 좀벌레의 호흡기를 자극하여 호흡곤란을 일으켜 죽게 만듭니다. 나프탈렌은 인체에도 해로운 물질입니다. 나프탈렌을 흡입하거나 섭취할 경우 호흡곤란, 두통, 구토, 설사, 어지럼증, 발작 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 심한 경우 사망에 이를 수도 있습니다. 따라서 나프탈렌은 어린이, 노인, 임산부 등이 접근하지 못하도록 주의해야 합니다. 또한, 옷장에 나프탈렌을 넣을 때는 통풍이 잘 되는 곳에 두고, 옷과 직접 닿지 않도록 해야 합니다
학문 / 화학
23.08.26
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지구과학 용어 중에 대륙성한대기단이 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.대륙성 한대기단은 대륙의 고위도 지방에서 발생하는 한랭하고 건조한 기단을 말합니다. 대륙은 바다에 비해 열을 빨리 잃기 때문에, 대륙의 고위도 지방은 한랭한 기후를 나타냅니다. 또한, 대륙은 바다에 비해 수증기를 적게 함유하고 있기 때문에, 대륙성 한대기단은 건조한 특성을 나타냅니다. 우리나라에 영향을 미치는 대륙성 한대기단으로는 시베리아 고기압이 있습니다. 시베리아 고기압은 겨울철에 강하게 발달하여 우리나라에 한파와 폭설을 몰고 옵니다. 여름철에도 시베리아 고기압이 약하게 발달할 경우, 우리나라에 흐리고 습한 날씨를 가져올 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.26
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원자폭탄 원리에 대해 궁금한게 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.질량 보존의 법칙은 화학 반응에서만 성립합니다. 핵분열은 화학 반응이 아닌 핵반응이기 때문에 질량 보존의 법칙이 성립하지 않습니다. 핵분열은 원자핵이 중성자를 흡수하거나 다른 원자핵과 충돌하여 쪼개지는 반응입니다. 이때 원자핵의 결합 에너지가 방출되어 열과 방사선이 발생합니다. 원자핵의 결합 에너지는 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자의 질량보다 작기 때문에, 핵분열이 일어나면 원자핵의 질량이 줄어들게 됩니다. 즉, 원래 우라늄이 가진 질량과 핵분열을 하면서 원자핵이 분열되어 나온 질량이 다른 이유는 핵분열 과정에서 방출된 원자핵의 결합 에너지 때문입니다. 실제로, 우라늄-235의 핵분열을 통해 생성되는 세슘-141과 바륨-140의 질량은 우라늄-235의 질량보다 약 0.1% 적습니다. 이 차이는 방출된 원자핵의 결합 에너지와 약 200MeV의 운동에너지에 해당합니다. 따라서, 질량 보존의 법칙은 화학 반응에서만 성립하고, 핵반응에서는 성립하지 않음을 알 수 있습니다.
학문 / 물리
23.08.26
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관성의 법칙에 대해질문있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.움직이는 버스에서 나는 관성에 의해 앞으로 가고 있습니다. 버스가 멈추는 순간, 버스는 정지하지만 나는 여전히 앞으로 가고 있는 상태입니다. 따라서 버스가 멈추는 순간 점프를 하면, 앞으로 나아가게 됩니다. 이는 뉴턴의 제1 운동법칙, 즉 관성의 법칙에 의해 설명할 수 있습니다. 관성의 법칙은 외부에서 힘이 가해지지 않으면 물체는 일정한 속도로 움직인다는 법칙입니다. 따라서 버스가 멈추는 순간, 버스에 가해지던 힘이 없어지기 때문에, 나는 버스의 속도인 앞으로 나아가는 속도를 유지하게 됩니다. 물론, 점프를 하는 순간 나는 버스에서 벗어나게 됩니다. 따라서 점프를 하는 순간의 속도는 버스의 속도와 다르게 됩니다. 그러나 점프를 하는 순간의 속도가 버스의 속도보다 작다면, 나는 앞으로 나아가게 될 것입니다. 실제로, 버스가 멈추는 순간 점프를 하면, 앞으로 나아가는 느낌을 받을 수 있습니다. 이는 관성의 법칙에 의해 발생하는 현상입니다.
학문 / 물리
23.08.26
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바다는 왜 짤까요? 큰 호수는 짜지 않은데..
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.바다가 짠 이유는 크게 두 가지로 설명할 수 있습니다. 첫째, 강물이 흘러오면서 암석 속의 염분을 녹여 바다로 흘려보내기 때문입니다. 강물은 흐르면서 암석과 부딪히고, 이 과정에서 암석 속의 염분이 녹아 강물에 섞이게 됩니다. 강물은 바다로 흘러들어가면서 바닷물의 염분 농도를 높이게 됩니다. 둘째, 바다 밑에서 일어나는 화산 활동으로 염분이 유입되기 때문입니다. 화산 활동으로 염산가스와 황산가스가 방출되면, 이 가스가 바닷물에 녹아 염분을 증가시키게 됩니다. 바이칼 호수는 바다와 달리 염분이 없는 이유는 강물이 흘러오는 양이 적고, 바다 밑에서 일어나는 화산 활동도 활발하지 않기 때문입니다. 바이칼 호수는 러시아 시베리아에 위치한 호수로, 세계에서 가장 깊은 호수로 알려져 있습니다. 바이칼 호수는 주변에 높은 산이 많아 강물이 흘러오는 양이 적고, 화산 활동도 활발하지 않아 염분이 거의 없습니다. 염분 자체가 비균등하게 지구에 퍼져있던 것은 아닙니다. 염분은 지구 어디에나 존재하지만, 강물이 흘러오는 양과 바다 밑에서 일어나는 화산 활동의 정도에 따라 염분 농도의 차이가 발생하게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.26
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인공위성이 움직이는 원리를 알고 싶어요
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.인공위성이 하늘에 떠 있는 것은 지구의 중력에 의해 잡혀 있기 때문입니다. 지구의 중력은 위성을 지구의 중심으로 끌어당기지만, 위성은 지구를 중심으로 일정한 속도로 움직이기 때문에, 지구의 중력과 위성의 원심력이 서로 평형을 이루게 됩니다. 이때 위성은 지구의 중심으로 낙하하지 않고, 일정한 궤도를 그리며 공전하게 됩니다. 인공위성이 가만히 있는 것처럼 보이더라도, 지구의 자전으로 인해 인공위성은 서쪽으로 조금씩 이동하게 됩니다. 또한, 인공위성은 지구의 중력에 의해 약간의 궤도 변화가 발생할 수 있습니다. 이러한 변화를 보정하기 위해 인공위성에는 작은 로켓이 장착되어 있습니다. 인공위성은 이러한 로켓을 통해 궤도를 조정하여 지구 주위를 안정적으로 공전할 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.26
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아침에 안개가 생성되는 날씨조건이 어떻게 되나요
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.안개는 대기 중의 수증기가 포화 상태에 이르러 응결되어 생성됩니다. 따라서 안개가 생성되기 위해서는 대기 중의 수증기량이 충분하고, 대기의 온도가 포화점 이하로 떨어져야 합니다. 아침에 안개가 생기는 경우는 대기의 온도가 밤새 낮아져서 대지 표면의 온도가 포화점 이하로 떨어지는 경우입니다. 따라서 대지는 어제보다 더 떨어져야 안개가 생깁니다. 다만, 대지보다 온도차가 큰 더운 공기가 대지를 덮어도 안개가 생길 수 있습니다. 이러한 안개를 이류안개라고 합니다. 이류안개는 따뜻하고 습한 공기가 차가운 지표면 위를 이동하면서 냉각되어 생성됩니다. 따라서, 아침에 안개가 생기는 경우는 대지의 온도가 낮아져서 생기는 경우이고, 이류안개는 대지보다 온도차가 큰 더운 공기가 대지를 덮어 생기는 경우입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.26
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인바디 측정이 되는 원리가 알고 싶어요.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.인바디를 체크할 때 손으로 무언가를 잡고 있는 이유는 전류가 인체의 전기 회로를 형성하는 데 도움을 주기 때문입니다. 손에 전극을 부착하고 전류를 흘리면, 전류는 손을 통해 몸통으로 흐르게 됩니다. 이렇게 전류가 인체의 전기 회로를 형성하면, 전류가 더 흐르기 쉬운 근육이나 수분량이 많은 부위에서 전류 저항이 낮게 나타납니다. 반면에, 전류가 흐르기 어려운 지방이나 수분량이 적은 부위에서는 전류 저항이 높게 나타납니다. 인바디는 이러한 전류 저항을 측정하여 체성분을 계산합니다. 일반적으로 근육량이 많을수록 전류 저항이 낮게 나타나고, 체지방량이 많을수록 전류 저항이 높게 나타납니다. 따라서 인바디를 통해 측정된 전류 저항을 이용하면, 근육량, 체지방량, 체수분량, 기초대사량 등을 계산할 수 있습니다.
학문 / 물리
23.08.26
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