안녕하세요 과학 및 방위산업 전문가입니다.
Q. 헬륨가스를 마시면 왜 목소리가 변한는건가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.헬륨은 매우 가변운 기체입니다. 주로 풍선을 채워서 풍선이 뜨게 하는 용도로 많이 사용됩니다. 매우 가볍다는 것은 밀도가 낮다는 이야기입니다. 밀도가 낮은 곳은 분자의 양이 작아서 빈 공간이 많습니다. 따라서 소리가 밀도가 낮은 공간을 통해 전달되면 저항을 덜 받아서 소리의 속도가 더 빨라집니다. 헬륨을 마시고 목소리를 내면 평소보다 빠른 속도로 소리가 전달되면서 성대의 진동수도 높아지게 되어 목소리 또한 높은음 목소리를 내는 것입니다.
Q. 40도 양주 1L는 소주 몇 병 정도 될까요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.술의 알콜 도수에 따라 취하는 속도도 틀리지만 단순 알콜 양으로만 계산한 것입니다. 40도 양주 1리터의 알콜 양은 1리터의 40프로, 400 ml 가 되겠습니다. 일반 16도 병소주(360 ml)에는 57.6 ml 의 알콜이 포함되어 있습니다. 따라서 40도 양주 1리터는 400 / 57.6 = 6.9444... 병의 알콜의 양을 포함한다고 볼 수 있습니다.
Q. 피뢰침 원리가 궁금 합니다. 알려주세요
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.전기는 단면적이 낮은 곳으로 흐르려는 성질이 있습니다. 단면적이 낮으면 전기적인 저항이 작기 때문입니다. 때문에 건물 높은 곳에 뽀죡한 모양의 피뢰침을 설치해두고 그 피뢰침과는 굵은 구리선을 이용해 구리봉과 연결하여 그 구리봉을 건물의 땅속 깊이 묻어놓으면 번개가 건물을 직집 타격하는 것을 피뢰침이 번개를 흡수하여 땅속으로 내보내는 원리입니다. 땅은 전기적으로 전기 성분이 0이기 때문에 전기의 (-)를 흔히 Ground 라고 부르기도 합니다.
Q. TV의 송출되는 구조와 원리를 알고싶습니다.
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.티브이는 영상/음성 신호를 송신받아 화면에 출력해주는 기계입니다. 예전 아날로그 방식은 이제 사용하지 않으므로 요즘에 사용하는 디지털 방식으로 간단하게 설명드리겠습니다. 영상 신호는 사진처럼 단편의 화면을 연속으로 출력하면 영상으로 보이게 됩니다. 티브이 영상 신호는 이러한 사진 정보를 연속으로 표현하는 신호로 구성되어 있습니다. 한 프레임 안에 정해진 화질에 따라 가로 몇픽셀, 세로 몇픽셀의 화질이 정해지며, 각 화질을 구성하는 색상 정보 또한 영상 신호에 포함되어 있습니다. 이를 전파를 통해 수신받아 티브이에 뿌려주는 방식인데, 요즘 사용하는 LED 티브이 또한 화질이 정해져 있습니다.(가로X세로 몇 픽셀) 돋보기 등으로 티브이 화면을 확대해서 보면 작은 점 단위로 이루어져 있는데 이를 픽셀이라고 합니다. 원본 정보를 수신받아 각 가정에서 사용하는 화질에 맞추어 개별 픽셀을 제어하는 방식으로 화면을 표시하는 것입니다. 한 픽셀은 빛의 3원색인 빨강/초록/파랑의 세개 필터로 구성되어 있으며 이 필터를 제어하는 신호세기에 따라 모든 색을 표현할 수 있습니다.
Q. 뻥튀기의 부푸는 원리가 궁금해요
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.뻥튀기의 재료는 일반적으로 수분이 없는 바짝 말린 재료입니다.(떡 말린 것, 말린 쌀, 쪄서 말린 쌀, 말린 옥수수 등 딱딱한 재료) 이 딱딱한 것을 가열하면 보통 익으면서 부피가 차츰 늘어나게 되는데 뻥튀기 기계는 외부와의 공기를 차단하여 가열을 하면서 내부의 압력이 상승하게 됩니다. 이 상승한 압력에 의해 가열된 재료가 부풀어 오르는 것을 억누르고 있다가 뻥이요~ 하는 소리와 함께 갑자기 뻥튀기 기계의 뚜껑을 열게 되면 열에 의해 억눌려 있던 재료가 압력이 사라지면서 갑자기 부풀어 오르게 됩니다. 이것이 뻥튀기의 원리입니다. 너무 오래 가열하면 재료가 모두 타버려서 부풀어 오르지 못하게 먹지 못하게 됩니다.