안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
물리
Q. 비행기가 날아갈 때에 필요한 양력이란 힘은 어떻게 생기나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.비행기의 원리를 찾으면 베르누이 법칙에 의해 양력이 발생해서 날 수 있다 라는 내용을 쉽게 찾으실 수 있습니다.이때 중요한 것은 비행기 날개의 모양입니다. 비행기 날 개의 윗면은 볼록한 유선형이고, 아래면은 편평한 형태 입니다. 동일한 양의 공기기 윗면과 아래면에 동시에 맞 으면, 윗면은 공기가 이동해야하는 길이가 길고 아래면 은 공기가 이동해야하는 길이가 짧아서 공기의 속도가 다르게 됩니다. 이 공기의 흐름에 의해서 날개를 위에서 누르는 공기 압력보다 아래에서 위로 밀어올리는 압력이 세지게되는데, 이 힘은 비행기의 속력에 비례하여 더 커 지게됩니다.때문에 비행기가 이륙 전에 충분한 속력을 얻기 위해(충 분한 양력을 얻기 위해) 활주를 하는 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 사람의 힘은 유전적으로 많이 받나요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.사람도 부모로부터 형질을 물려받는 생물이기에 개개인의 힘의 세기나, 근육량 등은 유전적인 영향을 받을 수 밖에 없습니다.주변에 보면 운동을 하지 않아도 온몸에 근육이 있는 분도 계시고, 운동을 똑같이 하고 똑같은 식단을 해도 근육이 잘 생기지 않는 분도 계십니다. 저는 상체 근육은 별로 발달하지 않았는데 제 부모님과 똑같이 하체에만 근육이 많은 체형을 가지고 있습니다.개인적인 견해로는 유전적인 영향이 매우 큰 것으로 생각됩니다. 다만 후천적인 노력으로 따라가지 못할 정도로 차이가 난다고는 생각되지 않습니다. (프로 운동선수급은 후천적인 노력만으로는 힘들지도..)답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 도플러 효과는 무엇을 말하며 실생활에서 예를 들수 있는 건 어떤게 있을까요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.도플러 효과란 소리를 내는 물체가 듣는 사람과 가까워지거나 멀어지면서 소리를 낼때 그 소리의 주파수가 바뀌는 효과를 의미합니다.가장 쉬운 예로는 구급차 등의 사이렌 소리가 구급차가 나에게 다가올때의 소리와 나에게서 멀어질때 들리는 소리가 다르다는 것입니다.이런 도플러 효과가 왜 생기는지를 간단한 예로 설명드려보겠습니다. 1초에 한번씩 종을 치는 사람이 있습니다. 그 사람이 가만히 서서 종을 친다면 당연히 우리 귀에 1초에 한번씩 종소리가 들릴 것입니다.만약 종을 치는 사람이 340m/s의 속력(=공기에서 일반적인 소리의 속도)으로 멀어지면서 종을 친다면, 처음 종을 치고 다름 종을 칠때까지 그 사람은 340m 만큼 멀어질 것입니다. 두번째 종을 치면 그 소리는 340m 만큼 떨어져 있기에 실제 종을 친 시점보다 1초 뒤에 우리 귀에 들리게 됩니다. 즉 첫번째 종소리와 두번째 종소리 사이의 간격은 2초가 됩니다. 즉 주파수가 낮아지는 효과가 생기는 것입니디. 반대로 나에게 다가오면서 소리가 나면 주파수가 높아지는 효과가 생깁니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 왜 비행기는 지나간뒤에도 소리가 계속
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.질문 내용을 보니 질문자님께서 빠른 속도로 비행하는 비행기를 관찰하신 것으로 생각됩니다.질문하신 내용을 설명드리기 위해서 가장 중요한 것은 우리가 비행기를 눈으로 보고 귀로 그 소리를 듣는다는 것입니다.우리가 보는 비행기의 모습은 햇빛 등의 빛이 비행기에서 산란, 반사된 후 우리 눈으로 오는 것을 보는 것입니디. 빛의 속도는 3000000m/s로 거의 실시간으로 비행기를 볼 수 있습니다.비행기가 날아갈때 나는 소리는 일반적으로 공기중에서 약 340m/s의 속도를 지닙니다. 빛보다 소리가 우리에게 전달되는데 시간이 훨씬 오래 걸리기 때문에 비행기가 눈으로 먼저 보이고 소리는 나중에 들리게 되고, 비행기가 지난간 다음에도 소리가 들리는 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 통과 물리 문재인데 어렵네요 도와주세요
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.저는 해당 문제를 풀기 위해서는 아래 순서대로 접근을 하였습니다1) (나) 그래프를 통하여 A와 B의 속력의 비를 구한다.2) (나) 그래프를 통하여 A와 B의 운동량의 비를 구한다.3) A와 B의 질량 비를 구한다.1) 같은 거리를 도착하는데 A는 6t 시간이 걸렸고, B는 2t 시간이 걸렸으니 A 보다 B의 속력이 3배 빠릅니다.2) 그래프에서 A의 운동량은 3P, B의 운동량이 P라고 표시되어 있습니다.3) 운동량은 질량 x 속력 입니다 A의 속력은 B보다 3배 느린데, A의 운동량은 B보다 3배 큽니다. 그럼 질량은 A가 B보다 9배가 큰 것이지요.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 보기 ㄴ번을 모르겠어요 어떻게 계산을
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.해당 문제를 풀기 위한 접근법은 여러가지가 있지만 그 중 가장 이해하기 쉬운 방법으로 설명드리겠습니다. 아래의 3단계를 통해 ㄴ을 풀 수 있습니다.1. 3초 후의 속력을 구한다.2. 그래프에서 F의 값을 구한다.3. 0~1초 사이의 충격량능 구한다.1. 문제에서 을 알 수 있습니다.운동량은 질량 x 속력 이므로처음 운동량은 10 (단위 생략하겠습니다)나중 운동량은 30 입니다.문제에서 물체의 질량은 변하지 않았으니, 나중 속력은 15 m/s 입니다.[첫번째 사진 참고해주세요]2. 좀 더 쉽게 이해하기 위해 오른쪽 그래프을 가속도 vs 시간의 그래프로 바꾸겠습니다.(힘은 질량 x 가속도 이므로 그래프의 모양은 완전히 동일합니다)물체에 3초 동안 힘을 가해서 물체의 속력은 10 m/s가 증가하였습니다.즉 물체에 3초 동안 가속도의 합이 10m/s란 의미이며, 가속도의 합은 그래프의 면적으로 구할 수 있습니다.그래프에서 면적은 a x 2.5 이므로a x 2.5 = 10a = 4이때 F = m x a = 2 x 4 = 8[두번째 사진을 참고해주세요]3. 이제 충격량을 구하기 위해 0~1초 동안의 그래프 면적을 구하면 8 Ns 입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.그림 위치는 어떻게 마음대로 바꾸는지 모르겠네요..ㅜㅜ
물리
Q. 비행기에 작용하는 힘은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.비행기를 날게하는 힘은 양력이라고 부릅니다. 이 양력은 아래와 같은 원리로 발생합니다.비행기는 헬리콥터와 다르게 날기 위해서는 활주가 필요합니다. 지면에서 일정 이상의 속도를 내야 비행기 날개에 공기의 흐름이 세게 발생하고, 이로 인해 양력이 발생하게 됩니다.일반적인 비행기의 날개를 옆에서 바라보면 윗면은 유선형의 모양이고 아랫면은 평평한 모양입니다. 이 모양 차이에 의해 비행기 날개 윗면을 지나는 바람의 속도와 아랫면을 지나는 바람의 속도가 다르게됩니다. 윗면을 지나는 바람의 속도가 아랫면보다 빠릅니다.유체의 흐름이 빠르면 압력이 낮아지고, 흐름이 느리뱐 압력이 높다는 사실은 베르누이의 법칙으로 잘 알려져 있습니다. 이 원리로 인해 비행기 날개 아랫면은 압력이 높고 윗변은 압력이 낮습니다. 즉, 날개 아래에서 위로 힘이 발생하는데 이것이 양력이며, 무거운 비행기가 날 수 있는 원리입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 빨간색 셀로판지에 빛을 통과시키면 나오는 현상?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.빨간색 셀로판지를 통과한 빛이 붉은색인 이유는 빨간색 셀로판지기가 빨간색으로 보이는 파장대역의 빛을 많이 투과시키기 때문입니다.꼭 셀로판지가 아니더라도 빨간 파장의 빛을 투과시키면서 다른 파장들은 잘 투과시키지 않는다면 투과한 빛이 붉은색으로 보이게 됩니다.투명한 빨간색 유리나 특정한 색깔만 통과시키는 필터 등도 모두 동일한 원리입니다.일반적으로 그림자가 검은 이유는 빛이 어떤 물체에 가려서 그 위치에 빛이 닿지 않기 때문입니다. 우리는 물체를 직접 보는 것이 아니라 물체에 반사, 산란된 빛을 보는 것이기 때문이죠빨간색 셀로판지를 통과한 빨간빛이 그림자 위치에 닿아서 반사,산란 된 것을 우리 눈으로 보기때문에 우리에게 그 그림자가 빨갛게 보이는 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 계란은 오래되거나 신선도가 떨어지는 경우 물에 뜬다고 하는데 왜 그런가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.계란의 껍질은 외부와 완전히 차단되지 않고 공기나 수분이 통과하는 재질로 구성되어 있습니다.그래서 시간이 지날수록 계란 안의 수분은 빠져나가고 외부의 공기가 들어어게 됩니다.밀도가 높은 수분이 빠져나가고 밀도가 낮은 공기가 들어오기 때문에 계란의 평균 밀도는 점점 낮아지게됩니다.물론 계란이 상하기 시작하면 그 안에 단백질이 변형되며 가스가 발생할 스 있고, 이는 더욱 계란의 평균 밀도를 떨어뜨리게 됩니다.계란의 밀도가 물의 밀도보다 작아지면 그 계란은 물위에 뜨는 것입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
물리
Q. 우주에서 가장 흔한 원소는 무엇인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.우주에서 가장 흔한 원소는 수소입니다. 우주에서 약 75%를 차지한다고 합니다.그 다음으로 흔한 원소는 헬륨입니다. 우주에서 약 24%를 차지한다고 합니다.위의 내용에서 알 수 있듯이 우주의 대부분은 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 그 이유는 현재 우주의 나이가 어리기 때문입니다.우주에서 수소와 헬륨 외에 다른 원소들이 만들어지는 과정은 아래와 같습니다. 수소와 헬륨이 뭉쳐져서 큰 질량을 가지게 된다.큰 질량을 가지기 때문에 중력이 강해진다.주변의 수소와 헬륨을 더 끌어들인다.그렇게 별이 생성된다.별의 중심부는 고온고압 상태로 핵융합이 일어난다.핵융합의 결과로 마그네슘, 네온, 철 등 무거운 원소가 만들어진다.별의 수명이 다하면 폭발하는데 이때 방출되는 방사선등에 의해 리튬 등 다른 원소들이 생성된다.즉 시간이 지날수록 수소,헬륨이 다른 원소로 바뀌게 됩니다. 지금은 수소, 헬륨이 우주의 대부분을 차지하지만 아주아주 많는 시간이 흐르면 수소, 헬륨이 우주에서 가장 많는 원소가 아니게 될 수 있습니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.