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하늘이 파란색인 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.하늘이 파란색으로 보이는 이유는 빛의 산란 때문입니다. 빛은 파장이 짧을수록 산란이 더 잘 일어납니다.태양빛은 가시광선 즉 빨간색부터 보라색까지 모든 색을 포함하고 있습니다. 이 중 파장이 가장 짧은 보라색과 파란색이 가장 많이 산란됩니다. 하늘을 바라보면 파란색 빛이 가장 많이 눈에 들어오게 되고 하늘이 파란색으로 보이는 것입니다. 레일리 산란이라고 하는 이 현상은 1871년 영국의 과학자 존 위슬리 레일리가 발견했습니다. 레일리 산란은 빛이 입자보다 훨씬 작은 물질에 부딪히면서 산란되는 현상을 말합니다.대기 중의 공기 분자는 빛보다 훨씬 작기 때문에 레일리 산란이 일어나게 됩니다.해질녘에는 하늘이 붉게 보이는 이유도 빛의 산란 때문입니다. 해질녘에는 태양빛이 지평선으로 가까워지면서 대기 중을 더 많이 통과해야 합니다. 파장이 긴 빨간색과 주황색 빛은 파장이 짧은 보라색과 파란색 빛보다 산란이 덜 일어나기 때문에하늘이 붉게 보이는 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.20
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에디슨과 테슬라는 왜 앙숙이 되었나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.에디슨과 테슬라는 전기의 전송 방식을 두고 의견 차이를 보였기 때문에 앙숙이 되었습니다. 에디슨은 직류(DC)를 테슬라는 교류(AC)를 주장했습니다.에디슨은 직류가 안전하고 효율적이라고 생각했습니다. 직류는 전압을 조절하기 쉽고 장거리전송에 적합하다는 장점이 있었습니다.에디슨은 이미 직류 전력 시스템을 구축해 놓았기 때문에 교류가 표준이되는 것을 막기 위해 노력했습니다.테슬라는 교류가 더 안전하고 효율적이라고 생각했습니다. 교류는 전압을 높이면 장거리 전송이가능하고 전압을 낮추면 가정이나 공장 등에서 사용할 수 있다는 장점이 있었습니다. 테슬라는 교류가 더 나은 미래를 위한 기술이라고믿었고 이를 실현하기 위해 노력했습니다.에디슨과 테슬라의 의견 차이는 결국 직류와 교류 전쟁으로 이어졌습니다. 에디슨은 테슬라의 교류 시스템을위험하고 비효율적이라고 비난했고 테슬라는 에디슨의 직류 시스템을 구식이라고 비난했습니다. 두 사람은 언론과 대중을 상대로 치열한 공방을 벌였습니다.결국 교류가 표준으로 자리 잡게 되었습니다. 교류는 전압을 높이는 변압기를 발명하여 장거리 전송이 가능해졌고 안전성도 개선되었습니다. 에디슨은 교류 전쟁에서 패배했고 테슬라는 승리했습니다.에디슨과 테슬라의 앙숙은 전기 기술의 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 직류와 교류 전쟁은 전기 기술의 미래를결정하는 중요한 분기점이었습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.20
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닭살 돋는 순간은 어떤 이유로 그런 반응들이 생기는것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.닭살이 돋는 이유는 털세움근이라는 근육이 수축하기 때문입니다. 털세움근은 모낭에 붙어 있는 근육으로 털을 세우는 역할을 합니다.춥을 때 닭살이 돋는 이유는 체온을 유지하기 위해서입니다. 털이 세워지면 털과 털 사이의 공기층이두꺼워져서 체온을 더 잘 유지할 수 있습니다.칠판을 긁는 소리나 소름돋는 영상이나 소리를 들을 때 닭살이 돋는 이유는 공포나불쾌감을 느꼈기 때문입니다. 이러한 소리나 영상은 교감신경을 자극하여 털세움근을 수축시킵니다.교감신경은 긴장 공포 불쾌감 등을 느끼는 신경입니다. 감정을 느끼면 털세움근이 수축하여 털을 세우고 피부가 오돌토돌해지는 닭살이 돋게 됩니다.닭살은 의식적으로 조절할 수 없습니다. 춥거나 공포나 불쾌감을 느낄 때는자연스럽게 닭살이 돋게 됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.20
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총알이 날라갈 때 휘어지면서 날아가나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.총알은 화살처럼 구부러지면서 휘어지면서 날아가지 않습니다.화살이 휘어지면서 날아가는 이유는 공기역학적 원리 때문입니다. 화살은 앞쪽이 뾰족하고 뒤쪽이 넓은 모양으로 되어 있습니다. 화살이 날아가는 동안 앞쪽은 공기의 저항을 많이 받지만 뒤쪽은 공기의 저항을 적게 받습니다. 화살은 앞쪽이 뒤쪽보다 더 느리게 움직이게 되고 결국 화살이 휘어지면서 날아가게 됩니다.반면에 총알은 앞뒤가 거의 같은 모양으로 되어 있습니다. 총알은 공기의 저항을 앞뒤에서 거의 균일하게 받습니다. 이로 인해 총알은 휘어지면서 날아가지 않고 직선으로 날아가게 됩니다.총알도 공기역학적 원리에 의해 약간의 휘어짐이 발생할 수 있습니다. 이 휘어짐은 화살의 휘어짐에 비해 매우 작습니다.총알은 화살보다 속도가 빠르기 때문에 공기의 저항에 의한 휘어짐이 더 적게 발생합니다.총알은 화살처럼 구부러지면서 휘어지면서 날아가지 않습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.01.20
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우박이 내리는 원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우박은 적란운에서 발생합니다. 적란운은 구름의 한 종류로 상층과하층의 온도 차이가 커서 강한 상승기류가 발생하는 구름입니다.적란운 상층에서 물이 얼어붙어 얼음 알갱이가 생성됩니다.이 얼음 알갱이가 상승기류를 타고 상승합니다.상승기류를 타고 상승하는 동안 얼음 알갱하층의 수증기를 흡수하여 크기가 커집니다.얼음 알갱이가 너무 커져서 상승기류를 이기지 못하면 땅으로떨어집니다.우박은 보통 지름이 5mm 이하이지만 최대 10cm 이상까지 자랄 수도 있습니다. 지름이 5cm 이상인 우박을대형 우박이라고 합니다.우박은 주로 여름철에 발생합니다. 여름철에 상층과 하층의 온도 차이가 커서 적란운이 잘 발생하기때문입니다.우박은 농작물이나 건물에 피해를 줄 수 있습니다. 사람에게도 부상을 입힐 수 있으므로 우박이 내리는날에는 각별한 주의가 필요합니다.우박이 내리는 현상을 이해하기 위해서는 적란운의 특성을 이해하는 것이 중요합니다.적란운은 구름의 한 종류로 상층과 하층의 온도 차이가 커서 강한 상승기류가 발생하는 구름입니다. 이 강한 상승기류는 얼음 알갱이가 크기가 커지는 데 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.20
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빙판길에 소금을 뿌리면 얼음이 빨리 녹나요 늦게 녹나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.얼음에 소금을 뿌리면 얼음이 빨리 녹는다는 것은 사실입니다. 그 이유는 소금이 얼음의 녹는점을 낮추기 때문입니다.얼음이 녹는 것은 물 분자들이 고체 상태에서 액체 상태로 바뀌는 현상입니다. 물 분자들이 액체 상태로 바뀌기 위해서는 주변에서 열을 흡수해야 합니다. 얼음의 녹는점을 낮추는 것은 얼음이 녹기 위해 필요한 열을 줄이는 것과 같습니다.소금은 물과 섞이면 용액을 형성합니다. 용액은 순수한 물보다 녹는점이 낮습니다. 얼음에 소금을 뿌리면 소금이 물과 섞여서 용액이 형성되고 용액의 녹는점은 얼음의 녹는점보다 낮아집니다.즉 얼음에 소금을 뿌리면 얼음이 녹기 위해 필요한 열이 줄어들어서 얼음이 더 빨리 녹게 됩니다.다만 소금을 너무 많이 뿌리면 얼음이 오히려 녹지 않을 수도 있습니다. 이는 소금이 물과 섞이면서 물이 얼음보다 더 빨리 녹기 때문입니다. 이렇게 되면 얼음의 표면이 녹아서 물이 소금물로 변하고 소금물은 얼음보다 더 빨리 녹아서 얼음이 녹지 않게 됩니다.따라서 얼음을 빨리 녹이기 위해서는 소금을 적당량 뿌리는 것이 중요합니다. 일반적으로 얼음 1kg에 소금 20g 정도를 뿌리면 효과적입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.20
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계산에 의하면 보이저1.2호는 결국 태양계로 다시 돌아오게 되는데 NASA쪽에서 사기치고 있는거 맞죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.보이저 1호와 2호는 태양계를 벗어나 가다가 다른 항성계의 중력권에 도달하기 전에 우주 마찰로 인해 속도를 잃고 정지했다가점점 태양계 중력으로 인해 결국 태양계로 다시 돌아오게 될 것이라는 계산은 틀린 계산입니다.우주 마찰은 물체가 우주 공간을 통과할 때 우주 공간의 미세한 입자들과 부딪히면서 발생하는 마찰입니다.우주 마찰은 매우 약하기 때문에 보이저 1호와 2호와 같은 빠른 속도로 움직이는 물체에 대해서는 무시할 수 있는 수준입니다.보이저 1호와 2호는 태양계 밖으로 나가면서 태양풍과 성간 자기장 등의 영향을 받게 됩니다. 태양풍은 태양에서 방출되는 고에너지입자들의 흐름이고 성간 자기장은 성간 공간에 존재하는 자기장입니다.태양풍과 성간 자기장은 보이저 1호와 2호의 궤도를 변화시킬 수 있습니다. 이들의 영향은 매우 약하기 때문에 보이저 1호와 2호가 태양계를 벗어나 다른 항성계의 중력권에 도달하기 전에 속도를 잃고 정지할 가능성은 매우 낮습니다.보이저 1호와 2호가 태양계를 벗어나 다른 항성계의 중력권에 도달할 가능성은 매우 높습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.20
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은거울 반응의 원리에 대해 설명해주세요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.은거울 반응은 알데하이드와 암모니아성 질산은 용액을 가열하여 은이온을 환원시켜 시험관 표면에 얇은 은박을 생성시키는 반응입니다.은거울 반응의 화학적 원리는 다음과 같습니다.알데하이드의 환원 반응알데하이드는 환원성이 강한 물질입니다. 암모니아성 질산은 용액에 알데하이드를 가하면 알데하이드의 환원 반응이 일어납니다.RCHO + 2Ag(NH3)2+ + H2O → RCH2OH + 2Ag + 4NH3 + 2H+위 반응식에서 R은 탄소 사슬을 나타냅니다.은이온의 환원 반응암모니아성 질산은 용액은 은이온을 포함하고 있습니다. 알데하이드의 환원 반응이 일어나면 은이온이 환원되어 은으로 침전됩니다.Ag(NH3)2+ → Ag + 2NH3은의 증착 반응은이온이 환원되어 생성된 은은 시험관 표면에 얇게 증착됩니다. 이 은이 얇은 은박을 형성합니다.은거울 반응은 알데하이드의 존재 여부를 확인하는 데 사용됩니다. 알데하이드가 존재하면 은거울이 생성됩니다. 은거울 반응은 포도당 설탕 과일의 당분 의약품 등의 알데하이드 함량을 측정하는 데 사용됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.20
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차량 발차를 위한 최소 토크는 어떻게 계산하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.토크는 힘과 거리의 곱으로 정의됩니다. 토크 = 힘 * 거리이 경우 힘은 차량의 무게이고 거리는 타이어의 반지름입니다. 토크 = 2kg * 9.8m/s^2 * 0.027m토크 = 0.5004Nm아스팔트 길에서 일반적인 고무 타이어를 사용한다면 스몰 토크가 최소 0.5Nm인 모터를 사용해야 차량을 움직일 수 있습니다.물론 실제 RC카의 경우 차량의 무게와 속도 타이어의 마찰력 지형 조건 등에 따라 필요한 토크가 달라질 수 있습니다. 정확한 토크를 계산하려면 이러한 요소들을 모두 고려해야 합니다.다만 일반적으로 RC카의 경우 스몰토크가 1~2Nm 정도면 충분합니다. 2kg짜리 장난감 차량을 움직이기 위해서는 스몰토크가 1Nm 이상인 모터를 사용하면 충분할 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
24.01.20
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우주에서 일반적인 연필을 사용하지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주 공간에서 연필을 사용하는 것은 가능합니다. 우주 비행사들은 연필을 잘 사용하지 않습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.흑연 가루가 우주선 내부로 날릴 수 있습니다.연필을 사용하면 흑연 가루가 생성됩니다.이 흑연 가루는 매우 작은 크기이기 때문에우주선 내부로 날아갈 수 있습니다. 흑연 가루는 우주선의 전자 장비나 컴퓨터에 손상을 줄 수 있습니다.연필심이 부러질 수 있습니다.우주 공간에서는 중력이작용하지 않기때문에 연필심이 부러질 위험이 있습니다. 연필심이 부러지면 우주선 내부에서 날아다닐 수 있고 이는 흑연 가루와같은 위험을 초래할 수 있습니다.연필심이 녹을 수 있습니다.우주 공간은 매우 뜨겁거나 매우차가울 수 있습니다. 연필심은 이러한 온도 변화에 의해녹을 수 있습니다. 녹은 연필심은 우주선 내부에서 흐를 수 있고 이는흑연 가루와 같은 위험을 초래할 수 있습니다.이러한 이유로 우주 비행사들은연필 대신에우주볼펜을 사용합니다. 우주볼펜은 중력에 관계없이 작동할 수 있도록 설계되어 있으며 잉크가 마르지 않도록 특수한 재료로 만들어져 있습니다.물론 우주 공간에서 연필을 사용하는 것은 완전히 금지되어 있는 것은 아닙니다. 우주 비행사들은 필요한 경우 연필을사용할 수 있습니다. 연필 사용은 최소화되도록 노력하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.20
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