안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
물리
Q. 마쉬멜로를 전자레인지에 돌리면 부풀어오르는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.마시멜로는 스폰지처럼 내부에 조그마한 공기주머니가 많은 구조를 가지고 있습니다. 또한 수분 포함되어 있습니다.마시멜로를 전자렌지에 돌리면 내부의 수분들이 진동하기되고 이것이 열에너지로 변환되어 온도가 올라가게 됩니다. 온도가 올라가면 공기의 부피가 증가합니다. 이를 설명한 법칙을 샤를 법칙이라고 부릅니다. 이때 마시멜로는 젤라틴 성분이 포함되어 있어 잘 끊어지지 않고 늘어나기에 크게 부풀게 됩니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 만약 사람이 바실리스크 도마뱀처럼 물위를 달릴려면 얼만큼의 속도로 달려야 하나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.흥미로운 질문이네요. 질문자님 덕분에 바실리스크 도마뱀이 물 위를 달릴 수 있다는 것을 알게되었습니다. 찾아보니 바실리스크 도마뱀은 1초에 약 20번의 발걸음을 걷는다고 합니다.그럼 사람도 물 위를 달리기 위해서 같은 횟수로 발걸음을 걸으면 될까요? 그렇지 않습니다. 바실리스크 도마뱀의 무게, 발길질시 생기는 공기방울의 부력, 물의 표면장력 등의 여러 원리를 이용해 물 위를 뛰게 됩니다. 이런 요인들을 무시하고 발걸음만 빠르게 한다고 사람이 물 위를 달릴 수 없습니다.사람이 물 위를 달리기 위한 방법을 연구한 결과가 있는데 이를 인용하면, 30m/s (110km/h) 속력으로 초당 4회 이상 물을 차야하며, 다리 힘이 일반인의 15배가 필요하다고 합니다.사람 빠른 달리기 선수인 우사인볼트 보다 3배는 빨라야하기에 현실적으로는 불가능한 수치입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 검정색은 빛을 흡수하나요 아니면 반사하나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.검정색은 우리 눈에 보이는 가시광대역의 빛을 흡수하는 물질들입니다. 우리 눈은 빛이 들어오지 않는 부분을 검정색으로 인식하는 구조를 가지고 있습니다. 햇빛을 반사시키는 물질은 하얀색으로 보이게 됩니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 다른집 실외기 때문에 제방 전체가 울립니다
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.너무 안타까운 질문입니다… 저도 윗집 층간소음으로 고생을 했어서…사실 방 전체가 울린다는 것은 방 안에 가구 배치 등 무언가를 조치하는 것으로 해결하기 매우 어려울 것으로 생각됩니다. 방 전체를 방음소재로 씌우면 효과가 있을 수 있으나 현실적으로 하기 힘들지요가장 좋은 것은 어느 집 실외기인지 찾아서 실외기와 실외기 고정대 사이에 진동을 흡수 할 수 있는 물체를 끼워넣는 것입니다. 약간 단단한 재질의 스펀지만 끼워 넣어도 충분히 효과가 있을 것이고, 진동 자체를 줄일 수 있기에 가장 효율적일 것으로 생각됩니다.이제 날씨가 시원해지면서 에어컨 사용하는 집들이 조금씩 줄어들고 있습니다. 빠른 시간 내에 적절한 조치를 하셔서, 내년에는 같은 피해가 없으시길 바랍니다.답변이 조금이나마 도움이 되시길 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 보온병의 효과에 대해 궁금합니다 그냥
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.우선 비열과 단열에 대해서 말씀을 드려야할 것 같습니다.비열이란 물질 1그람을 1도 올리는데 필요한 열량입니다. 단열이란 물체에서 다른 물체로 열이 전달되지 않는 것을 뜻합니다.보온병은 두가지를 모두 이용합니다. 보통의 보온병은 내부가 이중 유리병 구조로 되어 있습니다. 그 구조 사이에는 공기 또는 진공 상태로 만듭니다. 공기 또는 진공 상태는 매우 단열이 잘되기 때문입니다. 이랑 구조를 통해서 외부와 열교환이 일어나는 통로 자체를 최소화하는 것입니다.물론 아무리 최소화하여도 외부와 열교환을 완전히 차단할 수는 없습니다. 하지만 보온병에 사용되는 유리는 말씀하신 비열이 큰 물질 중 하나로 조그마한 열교환 통로로 열이 천천히 교환되도록 돕는 역할을 합니다.답변이 도움이 되었길 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 기하 문제 모르겠는데 알려주실수 있나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.위 문제는 선분 AE를 구하는 문제네요.선분 AE = 선분OE - 선분 OA 이므로 선분OE를 먼저 구해야합니다.선분OE는 0.5 x 선분OD 입니다.선분OD는 문제에서 0.75 x 선분OB + 0.25 x 선분OA라고 알려주었습니다.선분OB는 벡터 b, 선분OA는 벡터 a 이므로선분 OD = 0.75 x 벡터b + 0.25 x 벡터a선분 OE = 0.375 x 벡터b + 0.125 x 벡터a선분 AE = 0.375 x 벡터b - 0.875 x 벡터am = -0.875n = 0.375 이므로정답은 -0.5 입니다제가 지금 공책이랑 펜을 쓸 수 없어서 글로 적어드렸는데, 혹시 이해가 안가는 부분이 있다면 답변 달아주세요. 답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 영화에 보니 동면이라고 해서 급속으로 냉각하면 인간도 오랜시간 보존이 되던데 과학적으로 가능한 것인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.질문하신 냉동보존법은 아직 연구가 많이 필요한 기술입니다. 현재는 영화처럼 인간을 냉동했다가 다시 깨어나게할 정도로 기술이 발전되지는 않았습니다. 동물의 일부 장기를 냉동했다가 다른 동물에게 이식하여 정상적으로 활동하는 것까지는 확인이 되었습니다.냉동보존법의 가장 큰 문제는 냉동과정에서 신체에 손상이 발생한다는 것입니다. 물이나 음료가 가득 든 페트병을 냉동실에 얼리면 터집니다. 물이 얼면서 부피가 커지기 때문인데요. 우리 몸도 많은 물을 포함하고 있기 때문에 어는 과정에서 세포들이 많이 손상됩니다.이를 해결하기 위해 몸 속 수분을 제거하고 대체할 수 있는 화학물질을 주입한 후 얼리는 방법 등이 연구되고 있습니다.현재 전 세계적으로 600명 정도가 냉동된 상태라고 하지만 이중 몇명이 깨어날 수 있을지는 알 수 없습니다.답변이 조금이나마 도움이되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 만약 지구와 달에서 같은 높이에서 물체를 떨어뜨릴경우, 위치에너지는 다른가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.위치에너지는 중력과 아주 밀접한 관계를 가집니다.우선 수식적으로 말씀을드리자면 위치에너지 Ep = mgh로 나타냅니다. 이때 m은 물체의 질량, g는 중력가속도, h는 기준면으로부터의 높이 입니다.여기서 질문하신 내용처럼 m과 h는 동일하지만 지구와 달이라는 장소를 바꾸게되면, g가 장소에 따라 다르기 때문에 위치에너지가 바뀌게 됩니다.지구의 중력가속도는 약 9.8m/s^2이고 달의 중력가속도는 약 1.6m/s^2 입니다.개념적으로 설명을 드리자면 위치에너지는 물체를 바닥에서 그 높이까지 들어올리는데 필요한 에너지를 뜻합니다. 중력이 강한 곳과 중력이 약한 곳에서 같은 질량의 물체를 같은 높이까지 들어올릴때 직관적으로 중력이 강한 곳에서 더 많는 에너지가 필요하다는 것을 알 수 있으실 겁니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 버스가 급 출발 할 때 몸이 쏠리는 현상은 관성때문인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.네 맞습니다. 관성이란 물체가 외부에서 힘이 작용하지 않는다면 원래의 운동을 그대로 유지하려는 성질늘 의미합니다.버스가 출발할때 우리 몸은 가만히 있던 상태를 그대로 유지하려하고 버스는 앞으로 출발하니 뒤로 밀리는 것이고, 버스가 멈출 때는 우리 몸은 앞으로 이동하던 운동을 그대로 유지하려고 하는데 버스가 멈추니 몸이 앞으로 쏠리는 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 중력이 없는 곳에서도 무게를 잴 수가 있나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 중력이 없는 곳에서는 무게를 잴 수 없습니다.무게란 질량 x 중력가속도를 의미합니다. 즉, 지구보다 중력이 1/6 수준인 달에서 무게를 잰다면 무게도 1/6배로 줄어든 다는 것이지요따라서 기본적으로는 중력이 0인 곳에서는 무게도 0이기 때문에 무게를 잴 수 없습니다.하지만 그렇다고 우주에서 무게를 재는 방법이 없는 것은 아닙니다.예를 들면 우주정거장이 회전 할때 발생하는 원심력을 이용하면 무게를 측정 할 수 있습니다. 물론 우주정거장이 빠르게 회전할 수록 더 무게가 크게 측정되겠지요.또한 우주선이 가속을 하는 상황이라면 그 가속도를 이용해서 무게를 측정할 수 있습니다. 위의 두 예시에서 원심력이나 가속도 값을 정확하게 안다면 지구에서의 무게로 치환도 가능합니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.