대기에도 무게가 존재하는지 궁금합니다

Question

기압이 대기의 무게 때문에 생기는 압력이라는데

대기에도 무게가 존재하나요?

대기의 무게는 어떤 방식으로 측정하는 것이고

대기의 무게에 해당하는 요소들은

어떤 것들이 포함되어 있나요?

Answer 1

대기도 질량을 가지고 있으므로 중력이 작용하는 곳에서는 무게를 가집니다. 지구의 경우 지표로부터 대기권 꼭대기(약 1000km)까지 쌓여있는 대기가 누르는 압력을 기압이라고 합니다. 기압의 크기는 1643년 이탈리아의 토리첼리가 처음으로 측정하였습니다. 그는 진공의 존재를 증명하기 위해 유리관에 수은을 가득 채운 후 관을 접시 위에 거꾸로 세우는 방법으로 실험하였습니다. 이때 실험 결과는 수은이 관의 아래로 내려가다가 76cm 되는 지점에서 더 이상 내려가지 않는 것을 알아내었습니다. 관을 기울이거나 흔들어도 이 높이는 변하지 않았으며, 토리첼리는 이것이 접시 표면에 작용하는 공기의 압력, 즉 대기압 때문이라고 하였습니다. 기압의 크기는 토리첼리의 실험 결과인 수은 기둥 76cm에 해당하는 무게를 1기압으로 정하고 있으며, 기호로는 76cmHg로 표시합니다. 수은의 밀도가 물보다 크므로 물로 바꿔서 환산하면 1013cm가 됩니다. 이를 1013hPa로 표시합니다.

기압을 측정하는계 측기로는 진공을 기준으로 절대압을 측정하는 것과 압력에 의해 탄성체가 변형되는 것을 이용하여 상대압을 측정하는 것 두 가지로 분류할 수 있습니다.

절대압을 측정하는 가장 기본적인 수은기압계는 장기간의 안정성이 있고 정밀도가 높다는 뛰어난 이점을 가지고 있지만 설치와 판독을 신중하게 할 필요가 있다는 점, 기압을 구하는데 복잡한 보정이 필요한 점, 고가인 점 등으로 인해 현재는 다른 기압계의 교정용 기준기로 사용되는 경우가 많아지고 있습니다.

상대적인 측정 방법인 아네로이드형 기압계는 소형 경량으로 취급도 수은 기압계에 비해 쉽고, 비교적 진동에 강하기 때문에 다소 정확도는 떨어지지만 오랫동안 일반적인 기상 관측용으로 사용되고 있습니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.

Answer 2

네, 대기에도 무게가 존재합니다. 대기는 지구 중력에 의해 인간과 물체에게 무게를 부여하는 역할을 합니다. 대기의 무게는 대기 분자들이 지구 표면에 작용하는 중력에 의해 발생하며, 이것이 대기압을 형성하는 주요 원인 중 하나입니다.

대기의 무게를 측정하려면 특정 면적 또는 물체에 대기 분자들이 가하는 압력을 측정하면 됩니다. 이것이 대기압이며, 일반적으로 기압계를 사용하여 측정합니다. 기압계는 대기압을 파스칼(Pascal) 또는 기압 단위로 측정합니다.

대기의 무게에 해당하는 주요 요소들은 다음과 같습니다:

1. 공기 분자: 대기는 공기 분자로 구성되어 있으며, 이들이 지구의 표면에 작용하는 중력에 의해 무게가 발생합니다.

2. 중력: 지구의 중력은 모든 물체를 아래로 당기는 힘을 의미합니다. 대기 분자도 중력에 의해 지구 표면에 당겨집니다.

3. 고도: 대기의 무게는 고도에 따라 변화합니다. 고도가 높아질수록 대기의 밀도가 낮아지고 대기압이 줄어듭니다. 이것이 왜 고위도에서는 대기압이 낮고 고도가 낮은 지역에서는 대기압이 높은지의 이유 중 하나입니다.

4. 대기 상태: 대기압은 대기 상태에 따라 변화합니다. 온도, 습도, 공기의 운동 등이 대기압에 영향을 미칩니다.

대기의 무게와 대기압은 기상 현상과 관련이 있으며, 날씨 예보 및 기상학 연구에 중요한 역할을 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

대기에도 무게가 존재합니다. 무게는 질량과 중력의 상호작용으로 나타나는 개념입니다. 대기는 공기로 이루어져 있으며, 공기 분자들은 질량을 가지고 있습니다. 이러한 공기 분자들이 지구의 중력에 의해 인장되므로 대기도 질량을 가지고 있습니다. 대기의 무게는 일반적으로 "대기압"으로 표현됩니다. 대기압은 지표면 위에 있는 대기의 무게로 인해 발생하는 압력입니다. 바로 위에 위치한 공간에서 아래쪽 방향으로 작용하는 힘인 중력과 반대 방향인 압력이 서로 균형을 이루면서 대기압이 형성됩니다. 물론, 대気의 밀도는 고도와 온도 등에 따라 다르며, 이로 인해 대기압 역시 변화할 수 있습니다. 일반적으로 해수면에서 해수면 기준 약 1013 헥토파스칼 (Pa) 또는 1 기압(Atmosphere) 정도의 압력을 가진다고 알려져 있습니다. 따라서, 우리가 생활하는 환경에서 주변에 존재하는 대기는 질량을 가지고 있으며, 그래서 무게를 갖고 있다고 할 수 있습니다.