비눗방울의 원리에 대해서 궁금합니다
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.비눗방울은 표면장력의 원리로 인해 형성됩니다. 표면장력이란 액체의 표면이 되도록 하는 힘입니다. 액체의 분자는 서로 끌어당기는 힘을 가지고 있는데, 표면의 분자는 내부의 분자보다 더 적은 분자와 접촉하게 됩니다. 따라서, 표면의 분자는 내부의 분자에 비해 더 강한 힘으로 서로 끌어당기게 되며, 이 힘이 표면장력입니다.비눗방울은 계면활성제라는 물질을 사용하여 표면장력을 낮추어 만듭니다. 계면활성제는 물과 오일의 경계를 따라 분포하는 성질을 가지고 있습니다. 따라서, 계면활성제를 물에 첨가하면 물의 표면장력이 낮아지게 됩니다.비눗방울을 만들 때는 막대를 이용하여 계면활성제 용액을 쏘아냅니다. 막대의 끝은 뾰족하기 때문에, 계면활성제 용액이 쏘아져 나오면서 표면에 공기가 들어가게 됩니다. 공기는 계면활성제 용액에 의해 둘러싸이게 되며, 표면장력에 의해 둥근 모양의 방울이 형성됩니다.
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가장 높이 지을 수 있는 건물의 높이는 어느정도 일까요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다. 인류가 지을 수 있는 초고층 건물의 높이는 기술의 발전에 따라 계속해서 높아질 것으로 예상됩니다. 현재에는 약 1km 정도의 높이에 도달할 수 있는 기술이 개발되고 있으며 앞으로 기술 이 계속 발전된다면 더 높은 높이에 도달할 수도 있을 것으로 예상됩니다
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지구가 자전하면서 남반부와 북반부는 바람이 어떻게 변하나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.네, 지구가 자전함에 따라 적도에서 달궈진 바람이 상승함에 따라 북반부와 남반부에서 바람이 다르게 불게 됩니다.북반부에서는 적도에서 상승한 바람이 북쪽으로 이동하면서 북극으로 향하게 됩니다. 그러나 지구의 자전으로 인해 코리올리 힘이 작용하여, 바람의 방향이 오른쪽으로 휘어지게 됩니다. 따라서, 북반부에서는 적도에서 상승한 바람이 북쪽으로 이동하면서 동쪽으로 휘어지는 바람이 됩니다. 이 바람을 편서풍이라고 합니다.남반부에서는 적도에서 상승한 바람이 남쪽으로 이동하면서 남극으로 향하게 됩니다. 그러나 지구의 자전으로 인해 코리올리 힘이 작용하여, 바람의 방향이 왼쪽으로 휘어지게 됩니다. 따라서, 남반부에서는 적도에서 상승한 바람이 남쪽으로 이동하면서 서쪽으로 휘어지는 바람이 됩니다. 이 바람을 편동풍이라고 합니다.편서풍과 편동풍은 지구의 대기 순환을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 편서풍은 적도 지역의 열을 북극과 남극으로 전달하는 역할을 하고, 편동풍은 남극과 북극의 차가운 공기를 적도 지역으로 전달하는 역할을 합니다.지구의 자전과 코리올리 힘의 영향으로 인해, 북반부와 남반부에서는 바람이 서로 다른 방향으로 부는 것을 알 수 있습니다.
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자석에 N극과 S극을 나누는 기준이 있나요? 어떤 부분은 왜 S극이 되고 어떤부분은 왜 N극이 되나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.자석의 N극과 S극은 자기장의 방향에 따라 정해집니다. 자석의 N극은 자기장의 방향이 북쪽을 가리키는 방향이고, S극은 자기장의 방향이 남쪽을 가리키는 방향입니다. 따라서, 자석을 반으로 자르면, 반쪽은 N극이 되고, 반쪽은 S극이 됩니다. N극은 S극을 끌어당기고, S극은 N극을 끌어당기기 때문에, 자석을 반으로 자르면 두 개의 자석이 만들어지게 됩니다.
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바닷물을 식수로 쓸수 있는 것일까요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.바닷물을 식수로 만드는 것은 어렵습니다. 그 이유는 에너지 소모가 많고, 비용이 부담이 크며, 부작용이 발생할 수 있기 때문입니다. 그러나 바닷물을 식수로 만드는 기술은 점점 발전하고 있으며, 앞으로는 가난한 나라나 개발도상국에서도 바닷물을 식수로 사용하는 것이 더욱 보편화될 것으로 예상됩니다.
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태양열 집열판은 어떤 과학적 재질로 제작되는지 궁금해요.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.태양열집열판은 크게 흡수판, 열전달체, 단열재로 구성됩니다.흡수판은 태양의 열을 흡수하는 역할을 합니다. 일반적으로 흑색으로 도색된 금속을 사용합니다. 흑색은 태양의 빛을 가장 많이 흡수하는 색이기 때문입니다. 흡수판으로 사용되는 금속으로는 구리, 알루미늄, 아연 등이 있습니다. 구리는 열 전도율이 높아 열을 효율적으로 전달할 수 있지만, 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 알루미늄은 가격이 저렴하고 가볍다는 장점이 있지만, 열 전도율이 구리보다 낮다는 단점이 있습니다. 아연은 가격이 저렴하고 내구성이 우수하다는 장점이 있지만, 열 전도율이 구리와 알루미늄보다 낮다는 단점이 있습니다.열전달체는 흡수판에서 열을 받아 이동시키는 역할을 합니다. 일반적으로 액체를 사용합니다. 액체는 열 전도율이 높고, 흡수판과 단열재를 분리하는 역할을 할 수 있기 때문입니다. 열전달체로 사용되는 액체로는 물, 유기용매, 염류 용액 등이 있습니다. 물은 열 전도율이 높고, 저렴하다는 장점이 있지만, 얼어붙을 수 있다는 단점이 있습니다. 유기용매는 얼지 않지만, 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 염류 용액은 열 전도율이 높고, 저렴하다는 장점이 있지만, 부식성이 있다는 단점이 있습니다.단열재는 열이 외부로 빠져나가는 것을 막는 역할을 합니다. 일반적으로 고체를 사용합니다. 고체는 열 전도율이 낮아 열이 빠져나가는 것을 막을 수 있기 때문입니다. 단열재로 사용되는 고체로는 스티로폼, 우레탄폼, 세라믹 등이 있습니다. 스티로폼은 가격이 저렴하고 가볍다는 장점이 있지만, 단열 성능이 떨어진다는 단점이 있습니다. 우레탄폼은 단열 성능이 우수하지만, 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 세라믹은 단열 성능이 우수하고, 내구성이 우수하다는 장점이 있지만, 가격이 비싸다는 단점이 있습니다.
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머리카락을 염색할 때 색이 머리카락에만 남게되고 씻어도 없어지지 않는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.머리카락 염색은 과산화수소와 염모제의 화학 반응을 통해 이루어집니다. 과산화수소는 머리카락의 표피층에 있는 멜라닌 색소를 파괴하는 역할을 합니다. 멜라닌 색소는 머리카락의 색을 결정하는 주된 색소로, 머리카락의 자연적인 색을 결정합니다. 과산화수소는 멜라닌 색소의 결합을 끊어, 머리카락을 탈색시킵니다. 염모제는 탈색된 머리카락에 색을 입히는 역할을 합니다. 염모제는 색소를 띄고 있는 분자로, 탈색된 머리카락에 침착되면서 머리카락의 색을 변화시킵니다
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날씨가 추워지면 자전거 패달 돌리는게 더 힘든데 이유가있나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.날씨가 추워지면 체온 저하로 인해 근육의 활동이 저하되기 때문입니다. 추운 날씨에 체온이 저하되면 근육의 활동이 저하되어 힘을 쓰기가 어려워집니다 그래서 추운 날씨에 자전거를 타면 평소보다 더 많은 힘을 써야 합니다.
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물과 같은 액체에는 왜 표면장력 현상이 생기는 건가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.물의 표면장력은 물 분자 사이의 인력에 의해 발생합니다. 물 분자는 극성 분자이기 때문에, 물 분자끼리는 서로 인력이 작용하여 서로 끌어당깁니다. 이 인력은 물 분자의 표면에서 가장 강합니다.물의 표면은 물 분자 한 층으로 이루어져 있습니다. 이 표면층의 물 분자는 주변의 물 분자보다 더 많은 물 분자와 인력이 작용하고 있습니다. 따라서, 표면층의 물 분자는 표면을 팽창시키려는 힘을 받게 됩니다. 이러한 힘을 표면장력이라고 합니다
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물과 기름은 같은 액체인데 왜 안섞이고 서로 층 분리가 생기는 건가요??
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.물과 기름이 서로 섞이지 않는 이유는 바로 분자 구조의 차이 때문입니다. 물은 극성 분자이고, 기름은 비극성 분자입니다. 극성 분자는 분자 내에서 양전하와 음전하가 분포되어 있는 분자입니다. 반면에, 비극성 분자는 분자 내에서 양전하와 음전하가 분포되어 있지 않은 분자입니다. 물은 극성 분자이기 때문에, 물 분자끼리는 서로 인력이 작용하여 서로 끌어당깁니다. 반면에, 기름은 비극성 분자이기 때문에, 기름 분자끼리는 서로 인력이 작용하지 않습니다. 따라서, 물과 기름을 함께 섞으면, 물 분자는 물끼리, 기름 분자는 기름끼리 서로 뭉쳐서 층 분리가 발생하게 됩니다
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