안녕하세요 김재현 전문가입니다.
물리
Q. 중력보다 부력이 보통 더 강한가요??
부력이란 물체가 유체속에 잠겨있을때 중력의 반대방향으로 물체를 밀어올리는 힘입니다. B=ρVg로 힘을 구할 수있습니다. ρ는 물체의 밀도 V는 유체에 잠긴 물체의 부피 g는 중력가속도 입니다. 지구가 당기는 힘보다 물체를 들어올리는 힘이 커야 물체가 뜨므로 물에서의 부력은 물체가 물에 잠겨있는 부피에 따라 달라진다는 것을 알 수 있습니다
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Q. 속도가 빨라지면 물체의 무게는 증가하나요??
네 사실입니다. 특수상대성 이론에서보면 물체가 광속에가까워 질수로 물체의 겉보기 질량이 커집니다. 실제 질량이 커지는것이 아니라 속도로인해 겉보기 질량이 커지는것이죠. 또한 질량은 곧 에너지이기에 속도가 광속에 가까워 질 수록 에너지도 커지게 되는것이죠
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Q. 피뢰침에 번개가 맞고 지면으로 흘러간 전기 에너지로부터 우리가 안전한 이유가 무엇인가요?
번개는 구름과 구름, 구름과 지면사이에서 전기의 방전이 일어나 만들어지는 현상입니다. 순간적인 전압은 최대 10억볼트로 100W 전구 10만개를 1시간동안 켤수 있는 양이라고합니다. 이런 고전압의 번개가 지표면으로 내려와도 우리가 안전한 이유는 무엇일까요? 바로 지구의 정전용량에 있습니다. 지구정전용량은 707uf로 엄청 높습니다. 번개가 아무리 쳐도 대지가 다 흡수해버리죠. 그리고 대지 전압도 0V라고합니다. 그래서 대지로흡수된 번개는 우리에게 괜찮은 것이죠
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Q. 자석의 힘은 항상유지가되는건가요?
네 자성을 가진물체는 항상 같은힘을 가지고 있습니다. 자성체의 원리는 내부 입자들의 자기쌍극자 모멘트 정렬에 있습니다. 같은방향으로 정렬되면 강자성체가되고 무작위로 정렬되면 자기쌍극자모멘트가 상쇄되어 반자성체가 됩니다
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Q. 부메랑이 다시 돌아오는 원리는 무엇이죠?
부메랑을 던질때 수평으로 던지는 사람은 별로 없을겁니다. 먼저 거의 수직에 가깝게 던집니다. 그리고 부메랑을 잘 보면 윗면이 볼록하고 아래면이 평평합니다. 비행기의 날개와 비슷하게 평평한 쪽에서 받는 힘이 더 큽니다. 그래서 원을 그리면서 이동할수 있습니다. 또한 부메랑은 회전을 하게되는데 이때 세차운동이 발생하면서 부메랑의 진행방향을 바꾸게 되는 것입니다. 따라서 부메랑을 수직으로 세게 던지면 크게 원을 그리면서 돌아오게 됩니다