안녕하세요 과학 및 방위산업 전문가입니다.
Q. 왜 전자레인지에 은색비닐을 넣고 돌리면 타나요??
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.전자레인지는 마이크로웨이브(고주파)를 이용하여 음식 내부의 물 분자를 초당 수십만번 흔들어 발생하는 마찰열과 운동에너지를 이용하여 음식을 데우는 기기입니다. 다만 전기가 흐르는 금속 재질의 용기는 전자렌지 안에 넣고 가열하게 되면 고주파가 금속 표면을 흔들어 전자가 방출되며 불꽃을 발생시킵니다. 그래서 금속 용기를 사용하면 화재의 위험이 있어 전자렌지에 절대 사용하시면 안됩니다. 은박 재질의 호일도 마찬가지입니다. 얇은 비닐도 열에 금방 녹아버리기 때문에 전자렌지에는 전자렌지 사용 가능한 두꺼운 전용 비닐만 사용 가능합니다.
Q. 라디오 방송국별 주파수가 다른데 주파수가 어떻게 라디오방송을 가능케하는걸까요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.라디오/티브이/전화기 등은 전파를 이용한 통신방식입니다. 전파는 정보를 담고 있는 파형이라는 뜻인데 이 전파에는 정보를 담고있는 신호파와 이 정보를 전송하는 전송파로 구분이 됩니다. 목소리나 영상 등 정보를 포함한 신호파가 이것을 전송하는 전송파에 실려져서 전송되는 방식입니다. 이 전송파에 따라 AM FM이 구분되는데 AM은 저주파 전송파에 신호의 크기를 키워 전송하는 방식이고 FM은 신호파의 주파수를 변조하여 전송파에 실어 보낸뒤 수신측에서 변조된 신호를 복원하는 방식입니다. AM 방식은 저주파의 특성으로 인해 먼거리까지 장애물을 회피하여 전송할 수 있지만 신호의 왜곡이 많고 FM 방식은 고주파의 특성으로 직진성이 높아 단거리는 신호를 잘 전달하지만 먼 거리나 장애물은 잘 회피하지 못합니다. 산골짜기에서 AM 라디오는 들리기는 하지만 잡음이 많고 FM은 도시 지역을 벗어나면 아예 들리지가 않습니다. 각각의 장단점이 있습니다.
Q. 아주 높은곳에서 떨어지는 빗방울은 왜 맞아도 안아픈가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.물체가 한없이 높은 곳에서 계속해서 떨어진다면 떨어지는 속도는 이론상 한없이 높아지게 됩니다. 중력 가속도인 9.8m/s2 의 가속도로 속도가 증가하게 됩니다. 하지만 그 이론은 공기의 저항이 없는 진공 상태에서 가능한 것입니다. 우리가 사는 공간에는 공기가 존재하는데 이 공기의 저항은 엄청난 힘입니다. 비행기를 날 수 있게도 하고 낙하산으로 사람을 보호하기도 합니다. 높은 곳에서 물체가 떨어져도 이 공기의 저항으로 인해 최대 속도가 제한되는데 이 속도를 종단속도라고 합니다. 만약 공기가 없는 상태에서 빗방울을 맞게 된다면 빗방울이 우리 몸을 그대로 관통해버릴 것입니다.
Q. 유독 눈이 내리면 주변이 조용한데요..이유가 분명히 있겠죠??
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.소리는 공기의 온도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 굴절하는 성질이 있습니다. 온도가 높을 수록 소리의 속도가 빨라지기 때문입니다. 눈이 오면 땅이 눈으로 덮이면서 쌓인 눈의 상부 공기의 온도는 눈에 반사된 빛과 눈의 비열 등으로 인해 눈이 오지 않았을 때보다 온도가 더 올라갑니다. 지표면보다 공기의 온도가 높을 때는 소리는 위로 굴절하고 반대의 경우에는 소리는 아래로 굴절하게 됩니다. 새벽에 더 크게 소리가 들리고 낮에는 소리가 더 작게 들리는 이유도 같은 원리입니다.
Q. 헬륨가스의 어떤 성분때문에 헬륨가스를 마시면 목소리가 변하나요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.헬륨가스는 매우 가벼운 기체로 풍선에 넣어 둥둥 뜨는 풍선을 만드는 기체로 이용됩니다. 가볍다는 것은 밀도가 매우 낮다는 것인데 밀도가 낮으면 같은 부피 안에 들어 있는 분자의 갯수가 적다는 뜻입니다. 소리는 매질을 통해 전파되면서 매질에 포함된 분자의 저항을 받게 되는데 헬륨은 밀도가 낮아 소리가 전파될 때 저항이 적어져서 속도가 더 빨라집니다. 소리의 속도가 빨라지면서 성대에 부딪혀 성대의 진동수가 높아지면서 평소의 목소리보다 더 고주파의 목소리를 내게 됩니다.