안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
물리
Q. 마찰력을 이용한것은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.마찰력을 ‘이용’한다는 것은 무언가을 멈추거나 미끄러지지 하지 않게 한다는 것을 의미합니다.이러한 예는 일상생활에서도 쉽게 찾아볼 수 있습니다.브레이크가 가장 대표적인 예 입니다. 자동차나 자전거의 브레이크는 대부분 물리적으로 바퀴의 회전부를 잡아주는 구조를 가집니다. 즉 마찰력을 이용해서 감속을 하는 것입니다.마찬가지로 타이어도 마찰력이 높은 구조로 설계됩니다. 그래야 정지시에 높은 마찰력으로 빨리 정지할 수 있기 때문입니다.우리가 걸을때도 마찰력을 이용하게 됩니다. 신발 밑창의 마찰력이 적다면 다리의 힘이 지면으로 제대로 전달되지 않게 되고, 심하면 미끄러져 넘어질 수 있습니다.야구선수들이 공을 던질때 넣는 회전도 마찰력에 의한 것입니다. 손가락과 공 사이의 마찰력으로 인해 원하는 방향으로 회전을 줄 수 있게 됩니다. 마찰력이 높을 수록 더 많은 회전을 줄 수 있기 때문에 일부 선수들은 끈적이는 물질을 몰래 손에 바르기도 합니다.(물론 걸리면 퇴장입니다)생일 케잌의 촛불을 붙이는 성냥도 마찰을 이용합니다. 마찰이 클수록 마찰열도 크기에, 이를 이용해서 발화를 시키는 것입니다.이처럼 마찰은 우리의 일상생활에서 너무너무 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 질문자님도 주변에서 예시를 찾아보시면 재미있게 마찰에 대해 공부하실 수 있을 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 케플러의 법칙의 주요 내용은 무엇인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.케플러의 제 1 법칙은 타원궤도의 법칙입니다. 아시디시피 타원은 2개의 초점을 가지고 있습니다. 태양계의 행성들은 태양을 타원의 한 초점으로 한 타원형의 궤도를 돈다는 것이 그 내용입니다.케플러의 제 2밥칙은 면적속도 일정의 법칙입니다. 태양과 행성을 가상의 선으로 이었을때, 일정시간 동안 이 선이 만드는 면적은 항상 같다는 내용입니다.케플러의 제 3 법칙은 조화의 법칙입니다. 행성의 공전주기의 제곱은 궤도의 장반경의 세제곱과 비례한다는 내용입니다.케플러는 티코 브라헤가 천체를 관측한 기록을 통해 (경험을 바탕으로) 3가지 법칙을 발표하였습니다. 이후 뉴턴이 고전역학을 기반으로 이 법칙들을 수학적으로 증명해내었습니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 엘리베이터를 타고 내려가면 왜 몸무게가 변하는 건가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.엘리베이터를 타고 올라갈때는 몸무게가 증가하고 반대로 내려갈때는 몸무게가 감소합니다.이는 관성에 의한 효과입니다.우리가 차량에 타고 있을때 급출발을 하면 몸이 뒤로 쏠리고 급정지를 하면 몸이 앞으로 쏠리는 것과 마찬가지로, 엘리베이터가 위로 올라가면 몸이 아래로 쏠리고(아래로 힘을 받고) 아래로 내려가면 몸이 위로 쏠리게(위로 힘을 받게) 됩니다.추가로 저울은 우리의 몸이 지구의 중력가속도에 의해 얼마만큼의 힘으로 당겨지고 있는지를 측정하는 기구입니다. 즉, 무게와 힘은 같은 물리량을 뜻합니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 기체 용해도는 기체가 액체에 녹아있는걸 말하는건가요
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.용해도는 어떠한 물질(용질)이 다른 물질(용매)에 최대 얼마만큼 녹을 수 있는지를 나타내는 용어입니다.이때 용질이나 용매는 특정한 물질이나 상태를 의미하는 것은 아닙니다.어떤 용질을 어떤 용매에 녹이는냐에 따라서 용해도는 달라지며, 용질이 기체일 수도 있고 액체일 수도 있고, 고체일 수도 있는 것입니다.예를 들어 소금을 물에 녹인다면 소금이 용질, 물이 용매가 됩니다. 탄산수를 예로 들자면 이산화탄소가 용질, 물이 용매가 되는 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 관성이 적용된 예는 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.관성은 일상에서 아주 쉽게 접할 수 있는 현상이기에 예가 아주 많습니다. 그 중 대표적인 몇가지만 말씀드리겠습니다.사람이 앞으로 뛰어가다가 돌부리에 걸리면 ‘앞’으로 넘어지게 됩니다. 이동하던 방향으로 계속 움직이려하는 관성 때문입니다.또한 자동차의 출발과 정지시에도 쉽게 확인 할 수 있습니다. 급출발시에는 몸이 뒤로 쏠리고, 급정지시에는 몸이 앞으로 쏠립니다. 몸은 관성으로 인해 운동을 유지하려하지만 차가 출발하거나 멈추기때문에 그런 현상이 발생합니다.또한 달걀을 바닥에 두고 돌린 후 잠깐 멈췄다가 손을 떼면 다시 돌아가거나 그대로 멈추는지로 삶은 달걀인지, 날달걀인지를 알 수 있습니다. 날달걀인 경우 껍질 안의 내용물이 관성으로 인해 계속 돌기 때문에 손을 떼면 다시 돌아가게 됩니다.마지막으로 이불의 먼지를 털어내는 것도 관성과 연관이 있습니다. 방망이 등으로 이불을 치면 먼지는 관성에 의해 그 자리에 유지하려하고 이불은 움직이기 때문에 먼지와 이불이 분리됩니다.이처럼 관성은 우리 주위에서 아주 쉽게 찾아볼 수 있는 현상으로, 직접 찾아보시면 더 재미있게 관성에 대해서 공부하실 수 있을 것 같습니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 힘과 무게가 같을 수 있는 건가요???
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.네 질문자님이 말씀하신 내용이 맞습니다.힘은 무게랑 동일합니다.무게란 어떠한 물체가 지구의 중력에 의해 끌어당겨지는 힘의 정도를 의미합니다.무게 = 물체 질량 x 중력가속도F(힘) = m(질량) x a(가속도)위의 두 식은 동일한 식이며, 의미적으로도 무게와 힘은 동일합니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 소리에 원리는 어떻게 되며 속도는 어느정도 되나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.소리는 파동의 한 종류입니다. 공기가 떨리는 것이 파동의 형태로 멀리까지 전달되고, 고막을 흔들어서 우리가 소리를 인식 할 수 있는 것입니다.가장 쉬운 예는 잔잔한 물에 돌을 던졌을때 물결이 생기는 것입니다. 물결 또한 파동이며, 우리 눈에는 안보이지만 공기도 물결처럼 흔들리며 퍼져나가는 것입니다.소리의 속도는 일반적인 환경에서 약 340m/s 입니다. 이때 일반적인 환경이란 1기압에 섭씨 15도를 의미합니다. 공기의 온도와 기압이 바뀌면 공기 분자간의 거리가 바뀌게 됩니다. 기압이 낮고 온도가 높을 수록 분자간의 거리가 늘어납니다. 파동은 매질에서 매질로 진동이 전달되는데, 매질에서 매질 간의 거리가 늘어나면 전달 속도가 줄어들게 됩니다.즉, 온도가 높으면 소리의 속도가 줄어듭니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 속도를 빠르게 멈추는 것도 성능이 좋으면 더 빠르게 멈추나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.기본적으로 짧은 시간 안에 빠른 속도를 얻기 위해서는 엔진의 가속능력에 영향을 받습니다.반대로 짧은 시간 안에 빠른 속도에서 정지상태가 되기 위해서는 브레이크 및 타이어의 성능에 영향을 받습니다.어떤 물건이든 더 비싸면 성능이 뛰어나기 마련입니다. 브레이크 또한 더 마찰력이 뛰어난 물질을 사용하고, 타이어도 마찰력이 뛰어난 물질과 형태일 수록 더 빠르게 멈출 수 있습니다. 거기에 더해서 무게까지 가벼우면 가속 할 때와 멈출 때 모두 유리합니다.여기에 더해서 더 빠르게 멈추고 싶다면 바퀴를 역방향으로 회전시키는 엔진 등을 추가한다면 훨씬 빠르게 멈출 수 있을 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 앤트맨에서 나오는 그 작은 세상?은 뭔가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.앤트맨에 나오는 그 작은 세상은 양자세계입니다. 영화에서 앤드맨이 점점 작아져서 분자, 원자보다 더 작아지면 도달하는 세상입니다. 원자는 원자핵과 전자로 나눠지고, 원자핵은 양성자와 중성자로 구성됩니다. 이때 양성지와 중성과를 구성하는 것을 쿼크라 부릅니다. 그리고 이 쿼크는 더이상 쪼개질 수 없다라는게 현재 과학계의 정설입니다.영화에서 나오는 양자세계는 이 쿼크보다 더 작아져야 도달 할 수 있는 영역을 상상한 것입니다. 즉 실제하는 세계가 아니라 쿼크를 매우매우 확대해보면 이것이 하나의 우주를 이루는 것이 아닌가라는 다중우주론의 한 종류에서 나온 개념을 영상화한 것이라 생각하시면 됩니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 무지개는 7개 색이라고 말하는 게 과학적으로도 맞는 말인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.질문의 내용처럼 무지개는 7개 색이라고 하는 것은 굉장히 단순화한 것입니다. 질문자님이 정확하게 이해하신대로 무지개의 스펙트럼은 연속적이기에 그 안에 무수히 많은 수의 색이 존재합니다.일반적으로 380nm~780nm 의 파장을 가시광여역이라고 합니다.즉 무지개는 약 400nm 범위의 파장을 가지는 빛들이 모여있는 것입니다.1nm 단위로 색을 구분하면 400개, 0.1nm 단위로 색을 구분한다면 4000개의 색이 무지개 안에 존재한다고 말할 수 있습니다. 물론 사람의 눈으로는 1nm 차이가 나는 파장을 구분하기는 매우 어렵습니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.