안녕하세요 김재현 전문가입니다.
물리
Q. 현대 과학기술로 아무것도 없는 무(無)의 공간을 재현할 수 있나요?
특정공간을 아무것도 없는 진공을 만들기란 현재로서는 불가능합니다. 우주공간처럼 진공을 만들기도 더더욱 불가능합니다. 핵융합을 하는 KSTAR의 내부도 0.1µpa상태로 유지해야하는데 이는 거의 우주공간과 비슷합니다. 하지만 완전히 무는 아니죠. 그리고 무라고해도 암흑에너지나 광자등 약간의 물질들이 존재하기도 합니다참고) 우주공간 압력 3fPa ~100µPa 정도 됩니다
물리
Q. 물리 과학에 대해 질문할 것이 있습니다.
f=ma는 뉴턴의 제2법칙인 가속도의 법칙입니다. 힘=질량 x 가속도로 단위는 뉴턴(N)을 씁니다. 이때 질량단위는 kg이며 가속도 단위는 m/s^2입니다. 중력 가속도도 m/s^2으로 단위가 동일합니다. 뉴턴의 제2법칙은 힘이 질량과 가속도에 관한 상관관계를 나타낸것으로 아래로 자유낙하하는 물체는 질량x중력가속도로 힘을 나타낼수 있습니다.따라서 가속도와 중력가속도는 동일한 물리량입니다
물리
Q. 배를 크게만들수록 가라앉을 가능성이 적다는데, 왜 그런것인가요?
더 큰배가 더 안정적인건 당연합니다. 먼저 큰 배가 물에 떠 있으려면 물 아래로도 많이 가라앉아야 합니다. 즉 보이는 면보다 보이지 않는 아래가 더 깊죠. 또한 무게도 상당히 클것입니다. 무게가 큰만큼 왠만한 파도에 쉽게 흔들리진 않습니다. 또 흔들린다고 해도 내부에 흔들림을 최소화 하는 장치도 되어 있습니다. 쉽게 가라앉지 않습니다
물리
Q. 인공위성이 일정한 속도로 행성의 주위를 돌 수 있는 이유는 무엇인가요?
인공위성이 지구를 공전할 수있는 이유는 지구가 잡아당기는 구심력과 인공위성이 밖으로 나가려는 원심력의 평형으로 지구 주위를 돌 수있습니다. 우주에는 마찰을 일으키는 공기가 없기때문에 계속 일정속도로 돌수있어 인공위성이 외부의 힘으로 궤도가 바뀌지 않거나 속도가 줄지 않으면 지구를 계속 돌 수 있습니다. 또한 인공위성의 입장에서는 지구를 공전하지만 지구를 향해 계속 떨어지고 있다고 봐도 됩니다. 한단계 더 나아가 아인슈타인의 상대성이론에선 지구의 질량으로인해 시공간이 왜곡되는데 이 왜곡된 면을 인공위성이 공전한다고 설명하고 있습니다.
물리
Q. 우주에서 우주선이 안 터지는 이유는 뭔가요??
사람이 살 수있는 지구의 대기압은 약 1기압입니다. 그리고 우주선 내부의 압력도 1기압입니다. 참고로 1기압이 1bar 정도됩니다. 바다속을 예로 들어보면 바다속 10m를 내려가면 1bar정도의 힘을 받는다고 합니다. 또한 심해장수정의 경우 100bar이상의 압력도 견디죠 ㅎ 내부압력이 1bar정도의 우주선은 충분히 견디겠죠 ㅎ