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지구과학·천문우주2022년 10월 26일 작성 됨
Q. 무지개가 생기는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 신재훈 과학전문가입니다.무지개가 생기는 원리는 프리즘 원리와 유사합니다.우리 눈에 보이는 빛은 가시광이라 표현하며,실제 태양에서 나오는 빛은 사람이 볼 수 없는 여러 파장을 가지고 있습니다.이 중에서 가시광선은 사람이 붉은색부터 보라색까지 볼 수 있으며,유리나 물을 통과하게 되면 굴절되는 특성이 있습니다.가시광은 여러 색이 있는데 각각의 굴절되는 량이 달라서 프리즘을 통과하게 되면붉은색은 덜 굴절되고 보라색은 많이 굴절되어 무지개 처럼 여러가지 색으로 갈라지게 됩니다.무재개는 물방울에 빛이 입사될 때 굴절된 후 물방울 내부에서 한 번 전반사를 일으키고물방울 밖으로 굴절되어 나올 때 빛이 분산되어 붉은색부터 보라색까지 펼쳐져 나타나게 됩니다.
물리2022년 9월 5일 작성 됨
Q. 골프를 시작한지 얼마 안되는 초보 아마추어 입니다
안녕하세요. 신재훈 과학전문가입니다.공에 있는 오목한 홈을 딤플이라고 합니다.일반적인 생각으로는 매끈한 공이 공기저항을 적게 받아서 멀리 갈 것 같지만 실제는 조금 다릅니다.골프공은 클럽 각도에 의해 공 아래쪽에 힘을 받아서 아래에서 위로 회전하게 됩니다.아래에서 회전하는 공은 떠오르는 힘을 가지게 되고이는 야구공의 회전방향으로 공이 휘어지는 것과 유사합니다.골프공이 떠오르는 성격을 가지고 있기 때문에 발사각이 45도 보다 낮게 진행할 때 더 멀리 갑니다.발사 속도가 클수록 최대 비거리를 위한 각도는 낮아집니다.공을 멀리 보내려면 공의 발사각도와 회전량이 서로 잘 맞아야 합니다.일단 골프공 회전이 많을 수록 여러 효과를 얻을 수 있으므로 회전량이 많을 수록 유리합니다.딤플내에 공기가 채워져 있으면 없을 때보다 회전할 때 공기저항이 감소됩니다.유체역학적으로 해석하기 어려운 부분이 있지만,딤플의 깊이와 갯수를 달리하면서 실험적으로 알게된 것이라 생각하면 됩니다.즉 딤플이 있는 이유는 비거리 향상을 위해서도 유리하고, 역회전 등을 이용하여 어프로치 거리 맞춤에 유리한 점 등 회전과 관련된 장점이 있기 때문입니다.
지구과학·천문우주2022년 8월 25일 작성 됨
Q. 먹구름은 왜 색이 까만색인가요
안녕하세요. 신재훈 과학전문가입니다.물방울이 아주 작을 때는 빛이 고르게 산란되어 흰 색으로 보이지만,물방울이 커지면 빛이 흡수되는 양이 커집니다.그래서 비가 오기 전 구름의 물방울들이 커지면 점점 어두워지고 검게 보입니다.