안녕하세요 김재현 전문가입니다.
물리
Q. 얼음의 표면이 미끄러운 이유는 무엇인가요?
얼음이 미끄러운이유는 아직 정확하게 이유가 밝혀지진 않았다고 합니다. 간단하게 생각해서 얼음에 압력을가하면 얼음 표면이 녹아 물이 되서 미끄러운게 아니냐하고 생각할 수있는데 얼음에 1기압정도의 압력을가해도 어는점을 고작 0.01도 정도 낮출수 있다고합니다 또한 영하20~30도의 아주 추운곳에있는 얼음도 미끄러운건 마찬가지입니다.그러나 영하 40도 정도로 낮아지면 얼음의 미끄러움이 사라지고 사포처럼 까끌까끌 해진다고 합니다. 1996년 미국 연구진이 얼음표면에 보이지 않는 물층이 존재한다는 표피층이론을 증명하였고 실제로 영하 20도에서 얼음 표면에 물분자가 있다는것을 관찰했다고 합니다. 쉽게 알것 같지만 아직 명확한 원인은 나오진 않았습니다
물리
Q. 물리학이란 무엇이며 기본은 무엇인지 궁금합니다.
물리는 새로 만들어진것이 아닙니다. 아주 오래전 우주가 생길때부터 있던 자연의 법칙이에요. 따라서 물리를 공부한다는건 우주를 알아간다고 봐야합니다. 아주 재미있죠~ 현대에들어서 작게는 원자, 양성자, 중성자 전자, 쿼크 크게는 행성 항성 은하등~ 우주의 수많은 물질들이 몇개의 법칙으로 잘 기술될수 있죠~ 그래서 더 쉽게 이해할 수 있죠.
물리
Q. 강한 자석은 지갑을 뚫고서도 영향을 줄 수 있나요?
아주 강력한 자석을 가지고 있다면 지갑을 뚫고 반대편 자기장 힘이 닿는 영역까지 영향을 줄 수 있습니다. 자기장의 세기는 테슬라와 가우스를 사용 합니다 1테슬라 =10000가우스 이고 기본적으로 강력하다고 알려진 네오디뮴 자석의 경우 0.5테슬라정도이며, 지구의 자기장의 경우 0.000025~ 0.000065테슬라 정도로 아주 약합니다. 보통 사용하는 네오디뮴자석의 경우 거리가 가까울 수록 힘이 세집니다. 반면 거리가 조금이라도 멀어지면 힘이 사라집니다. 자기장의 세기역시 역제곱의 법칙이 적용되어 거리의 제곱에 반비례합니다. 거리가 조금만 멀어져도 힘이 제곱에 반비례해서 약해집니다.
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Q. 도플러효과(현상)이 뭐를 말하는거죠?
도플러 효과를 간단하게 말해서 '운동하는 물체의 속도에따라 파장이 변한다'라고 말할수 있습니다. 만약 자신의 방향으로 운동하는 물체가있다면 속력은 동일하고 거리가 짧아져 시간이 줄어들게 됩니다. 시간은 진동수와 연관되어 진동수가 올라가며 파장은 짧아집니다. 야구공의 속력을 측정하는 경우 스피드건에서 쏜 파장이 야구공에 맞고 돌아오게 되는데 이때 파장의 차이로 속력을 계산할 수 있습니다
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Q. 구름속의 수분은 수증기 상태인가요?
구름은 수증기가 먼지등 물질을 만나서 모여진 작은 물방울 이나 얼음 알갱이 입니다. 수증기 상태는 아니에요. 참고로 지구의대기권중 가장 아래에 있는 대류권은 지상에서 약 10km높이를 말합니다 이 위치에 구름이 생성되는데 고도가 높아질 수록 온도가 내려갑니다. 만약 고도가 높은 위치에 구름이 생성이되면 얼음알갱이가 만들어질수 있어요. 무거워진 얼음은 다시 내려와서 녹고 상승기류를 만나 다시 위로 올라고 이런과정을 반복합니다. 구름에 종류는 정말 다양합니다. 기상학에서는 10종운형이라고 하여 10가지로 구름을 분류하고 있으니 참고하셔도 좋을듯 합니다