도르래를 여러 개 쓰면 왜 힘이 적게 들어도 되나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.포인트는 힘을 여러가닥의 줄이 나눠 든다는데 있어요. 움직도르래를 쓰면 물체 무게를 줄 한가닥이 아니라 여러 가닥이 함께 지탱해요. 예를 들어 줄 두가닥이 물체를 받치고 있으면, 각 가닥은 무게의 절반씩만 감당하면 돼요. 그러니 우리가 당기는 힘도 절반이면 충분한거죠. 도르래를 더 늘려 네 가닥이 받치면 힘은 1/4 로 줄어요그런데 여기서 거리와 힘이 교환돼는데, 물체를 1미터 올리려면 그 여러 가닥의 줄을 다 짧게 만들어야 하거든요. 두 가닥이면 각각 1미터씩, 합쳐서 2미터를 당겨야 해요. 그래서 힘은 절반이지만 당기는 거리는 두 배가 되는 거예요. :)
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얼음이 언 곳마다 마찰이 다르게 느껴지는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.둘 다 언 물이 지만 표면 상태가 완전히 달라서 마찰이 다르게 느껴져요.매끈한 얼음이 미끄러운 건 표면에 아주 얇은 물 막이 생기기 대문이에요. 밟는 압력과 마찰열에 얼음 표면이 살짝 녹아 물이 깔리는데, 이 물이 윤활유처럼 작용해 발이 쭉 미끄러지는 거에요. 표면이 평평하니 발과 얼음이 미끄러운 물을 사이에 두고 그대로 밀려나죠.반면 눈이 쌓인 곳은 표면이 거칠거칠해요. 눈은 작은 얼음 알갱이가 뭉친거라 울퉁불퉁하고 푹신하거든요. 발이 눈 알갱이 사이에 파고들어 걸리고, 알갱이들이 서로 맞물리면서 마찰이 생겨요. 미ㅐ끈한 물 막이 안만들어지니 덜 미끄러운 거예요 :)
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무거운 물건은 왜 처음 밀 때가 밀고 난 후보다 더 힘든가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.짚으신 그 차이는 두종류의 마찰력 떄문인데, 멈춰 있을 때와 움직일 때 작용하는 마찰이 다르거든요.물체가 가만히 있을 때는 정지 마찰력이 작용해요. 이건 물체를 붙잡아 두려는 힘인데, 밀기 시작하는 순간 최대로 강해져요. 표면끼리 미세하게 맞물려 있는 걸 떼어내야 하니까요. 그래서 처음 움직이게 하려면 이 최대 정지 마찰력을 이겨야 해서 큰 힘이 들어요.그런데 일단 움직이기 시작하면 운동 마찰력으로 바뀌어요. 이 힘은 정지 마찰력보다 작은데, 이미 미끄러지는 중이라 표면이 맞물릴 새 없이 계속 스처 지나가거든요. 그래서 움직인 뒤에는 더 적은 힘으로도 밀 수 있어요 :)
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아이들이 뛰어놀아도 바닥 진동을 흡수해 주는 층간소음 방지 매트의 공학적 구조
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.층간소음 매트의 핵심은 충격 에너지를 소리로 내려보내지 않고 매트 안에서 흡수해 없애는 데 있어요.원리를 보면, 아이가 뛸 때 생긴 충격은 진동 형태로 바닥에 전달되는데, 이 진동이 콘크리트를 타고 아래층에 소리로 전해지는 게 층간소음이죠. 매트는 이 진동이 바닥에 닿기 전에 가로채요.TPU나 EVA 같은 소재는 말랑하면서 탄성이 있어요. 충격을 받으면 살짝 눌리며 그 힘을 흡수하는데, 이때 충격 에너지가 소재가 변형되는 데 스이면서 열로 바뀌어 사라져요. 딱딱한 바닥이라면 그대로 전달 됏을 힘이 물렁한 소재 안에서 소모 돼요. :)
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크롬 광낼때 쓰는 약품 아시는분 당구장 공 광낼때
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.말씀만 들어도 뭔지 알 것 같아요. 연고처럼 자서 천으로 문지르면 광이나는 약품은 금속 광택제, 흔히 콤파운드나 메탈 폴리시라고 불려요.이건 아주 고운 연마 알갱이가 크림 형태에 섞여 있는 제품이에요. 천에 묻혀서 문지르면 미세한 알갱이가 금속 표면의 산화된 층과 자잘한 흠집을 살살 갈아내면서 반질반질한 광을 내는 거죠. 크롬이나 스테인리스, 놋쇠 광내는데 두루 쓰여요. :)
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기체분자 운동론에서 보면 기체의 운동이 완전탄성이라는데..
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.완전 탄성이라는 게 그냥 가정처럼 보이지만 사실 기체 분자 세계에서는 꽤 근거가 있는 이야기예요.먼저 공기의 저항이ㅏㄴ 마찰이라는 개념부터 짚어야 해요. 우리가 아는 마찰은 수많은 분자 덩어리가 서로 스치며 에너지를 잃는 현상이에요. 그런데 기체 분자 하나하나에는 스칠 표면도, 저항할 공기도 따로 없어요. 그 분자들 자체가 곧 공기거든요. 그러니 거시세계의 마찰 개념을 분자 하나에 그대로 적용할 수 없어요.분자끼리 부딪힐 때 에너지가 손실되지 않느냐면, 여기가 포인트인데, 분자의 충돌은 당구공처럼 찌그러지며 열로 에너지를 잃는게 아니라 에너지가 사라지려면 어딘가로 빠져나가야 하는데, 분자 세계에서는 그 에너지를 가져 갈 더 작은 무언가가 없어요. 그래서 부딪혀도 전체 운동에너지가 그대로 보존돼요. 이게 완전탄성의 진짜 의미예요. 그러니 순수한 가정이라기보다, 에너지가 새어나갈 곳이 없어 뭄추지 않는거에요 :)
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이 소재에 대해서 알고 께신 분 알려주세요
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.사진으로 봐서 정확하진 않지만 흰색에 약간 반투명한 느낌이 나는 걸로 봐서 플라스틱 계열 엔지니어링 소재로 보여요. 가장 가능성이 높은 건 폴리 아세탈, 흔히 델린이라 부르는 소재에요.구매는 엔지니어링 플라스틱을 파는 곳에서 할 수 잇고, 온라인에서 델린이나 엔지니어링 플라스틱 가공업체를 검색하시는 것을 추천드립니다. :)
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형상기억합금이 다양한 산업에서 활용되는 이유는?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.형상기억합금은 변형돼도 열을 가하면 원래 모양으로 돌아오는 금속이에요.원리는 내부 원자 배열이 온도에 따라 두 형태로 바뀌는데 있느넫, 온도가 낮으면 배열이 말랑해져 쉽게 구부러지는데, 이때 결합이 끊긴 게 아니라 살짝 기울어진 상태에요. 여기에 열을 가하면 원자들이 원래의 안정된 자리로 되돌아가면서 본래 모양을 되찾아요.산업에서 주목받는 이유는 이 성질이 아주 유용하기 때문인데, 좁은 곳에 접어 넣었다가 펴는 의료용 혈관 스텐트, 온도에 반응해 자동으로 작동하는 밸브나 센서, 안경테나 치아 교정선에 쓰여요. :)
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900km/hr로 비행하는 비행기에 사람이 타고 있다면 사람도 비행한다고 봐야 하나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.기준을 무엇으로 보느냐에 따라 둘다 맞아요. 이걸 상대성이라고 해요.땅에 서 있는 사람 눈으로 보면, 비행기 안 사람도 시속 900킬로미터로 함께 날고 있어요. 비행기와 똑같이 움직이니까요. 그러니 지상기준으로는 분명히 비행하는 중인데,비행기 안을 기준으로 보면 그 사람은 좌석에 가만히 앉아 정지해 있어요. 옆사람도, 앞사람도 모두 나와 같이 움직이니 서로에 대해선 멈춰있는거죠. 그래서 깆내에서 물을 따라도 똑바로 컵에 담겨요.즉 움직인다 멈춰있다는 절대적인 게 아니라 관찰자 기준에 따라 달라져요. 지상기준이면 비행, 기내 기준이면 정지인거죠 :)
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여러개의 분수의 크기 비교를 어떻게 할까요
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.분모가 다른 분수 여러개는 통부내서 한꺼번에 비교하는게 정석인데, 이문제는 훨씬간단해요. 모두 정수부분이 2로 같은 대분수여서 뒤의 진분수만 비교하면 돼요.진분수를 쉽게 비교하는 방법은 각 분수가 1에서 얼마나 모자란지를 보는 거예요. 4분의3은 4분의 1이 모자라고, 7분의 4는 7분의3, 6분의5는 6분의 1, 5분의 4는 5분의1, 2분의 1은 2분의 1이 모자라요.모자란 양이 적을 수록 1에 가까우니 큰 수예요. 6분의 1이 가장 작게 모자라니 6분의 5가 가장 크고, 2분의 1이 가장 많이 모자라니 2분의 1이 자장 작아요 :)
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