답변 내역

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.네, 맞아요. 젖은 노면을 달리면 손바닥만 한 접지면 앞으로 물이 계속 밀려드는데, 시속 100km면 접지면이 한 지점에 머무는 시간이 100분의 1초도 안 돼요. 그 짧은 순간에 물을 밀어내지 못하면 타이어가 물 위로 떠올라 조향도 제동도 안 먹히는 수막현상이 생겨요. 트레드의 세로 홈은 물이 빠져나가는 통로이고, 가로 홈과 잔홈은 남은 물기를 잘라내 고무가 노면에 직접 닿게 해줘요.새 타이어의 홈 깊이는 7~8mm 정도인데, 닳아서 얕아지면 물을 담아 빼낼 부피가 줄어 더 낮은 속도에서도 수막현상이 시작돼요. 실제로 시속 100km 빗길 제동 실험에서 홈 깊이 1.6mm 타이어는 7mm 새 타이어보다 제동거리가 2배 가까이 길게 나왔어요. 법적 교체 한계는 1.6mm이지만, 3mm 아래부터 빗길 성능이 크게 떨어져서 타이어 업체들은 3mm에서 교체를 권해요.마른 도로에서는 오히려 닳은 타이어의 고무 접촉 면적이 넓어져 제동거리가 비슷하거나 조금 짧게 나오기도 해요. 그래서 평소엔 모르다가 비 오는 날 갑자기 위험해져요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.나무의 경도는 보통 지름 11.28mm 강철 구슬을 나무에 절반 깊이까지 박아 넣는 데 드는 힘으로 비교하는 얀카 경도로 따져요. 이 기준으로 가장 단단한 나무는 호주에 자라는 불로크로 약 22,500N이 나오는데, 가구용 참나무가 6,000N 안팎이니 4배 가까이 단단해요. 워낙 단단해 가공이 어려워서 울타리 기둥이나 공구 손잡이 정도로만 쓰여요.현대에도 가장 유명하게 쓰이는 건 중남미산 리그넘바이티예요. 얀카 경도가 약 20,000N으로 최상위권이고, 비중이 1.2를 넘어 물에 가라앉아요. 무게의 4분의 1가량이 수지 성분이라 스스로 윤활이 돼서 예전엔 선박 프로펠러 축 베어링에 널리 쓰였고, 지금도 일부 수력발전소 수차 베어링이나 망치, 잔디볼링 공에 쓰여요. 그런데 남벌로 멸종위기종 국제거래 협약에 올라 구하기 어려워요.데크재로 많이 보이는 남미산 이페도 약 15,000N으로 매우 단단해서 비와 벌레에 강해요. 우리나라에서는 박달나무가 가장 단단한 편이라 예전부터 다듬잇방망이나 홍두깨, 절구공이를 만들 때 즐겨 썼어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.금속의 소성 변형은 결정 안의 전위가 미끄러져 움직이면서 일어나는데, 결정립마다 원자 배열 방향이 달라서 전위가 경계에 닿으면 넘어가지 못하고 쌓여요. 결정립이 작을수록 경계가 촘촘해 전위가 움직일 수 있는 거리가 짧아지고, 그만큼 변형을 일으키는 데 더 큰 힘이 필요해요.이 관계를 홀-페치 식이라고 하는데, 항복강도가 결정립 지름의 제곱근에 반비례해서 커져요. 지름을 4분의 1로 줄이면 강화되는 몫이 두 배가 돼요. 게다가 결정립이 작으면 균열이 경계를 만날 때마다 방향을 틀어야 해서 인성도 같이 좋아지고, 저온에서 갑자기 깨지는 취성 천이온도도 내려가요. 강도와 인성을 동시에 올리는 방법이 드물어서 제철소에서는 제어압연과 니오븀·티타늄 같은 미량 원소 첨가로 결정립을 미세하게 만들어요.그런데 고온에서 오래 하중을 받으면 결정립계가 미끄러지거나 원자가 경계를 따라 확산하면서 서서히 늘어나는 크리프가 생기고, 이때는 경계가 많을수록 불리해요. 그래서 제트엔진 터빈 블레이드는 결정립계를 아예 없앤 단결정 합금으로 만들어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.잼병은 뜨거울 때 밀봉해서 식으면서 안쪽 공기가 줄어들어 기압이 바깥보다 낮아져 있어요. 지름 7cm 뚜껑이면 바깥 공기가 20kg 가까운 힘으로 뚜껑을 누르고 있고, 여기에 굳은 설탕이 나사산을 접착제처럼 붙잡고 있어서 손힘만으로는 버거워요.가장 효과가 큰 방법은 공기를 넣어주는 거예요. 숟가락 끝을 뚜껑 가장자리와 유리 사이에 끼우고 살짝 비틀어 들어 올리면 '칙' 소리와 함께 압력 차가 사라지고, 그다음엔 가볍게 돌아가요. 칼로 하면 미끄러져 다칠 수 있으니 숟가락이나 병따개가 안전해요.뚜껑만 뜨거운 물에 30초에서 1분 정도 담그는 것도 좋아요. 금속 뚜껑이 유리보다 열에 더 많이 늘어나서 틈이 생기고, 나사산에 굳은 당분도 녹아요. 병 전체를 담그면 유리도 같이 늘어나니 뚜껑 쪽만 거꾸로 담가요.고무장갑이나 실리콘 냄비받침으로 뚜껑을 감싸 잡으면 손이 미끄러지지 않아 힘이 그대로 전달돼요. 뚜껑 테두리를 숟가락 등으로 돌아가며 톡톡 두드려 굳은 부분을 깨뜨린 뒤 돌리면 더 수월해요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.움직이는 물체의 길이를 재려면 앞끝과 뒤끝의 위치를 같은 순간에 찍어야 해요. 그런데 특수 상대성 이론에서는 한 관찰자에게 동시인 두 사건이 다른 관찰자에게는 동시가 아니에요. 우주선 안의 사람과 밖의 관찰자가 서로 다른 '같은 순간'에 양 끝을 재게 되니 길이도 서로 다르게 나와요.대기 상층에서 생긴 뮤온은 지상에서 보면 시간이 느려져 수명이 늘어난 덕에 대기를 통과해요. 그런데 뮤온 입장에서는 자기 시간은 정상이고 수명도 그대로예요. 그래도 지상에 도착하려면 뮤온에게 대기층 두께가 그만큼 짧아져 있어야 하고, 이 줄어드는 비율이 시간이 늘어나는 비율과 정확히 같아요.식은 L = L₀√(1-v²/c²)로 쓰고, L₀는 우주선에 같이 탄 사람이 잰 고유 길이예요. 루트 안의 값이 1보다 작으니 L은 항상 L₀보다 짧고, 광속의 87%면 절반, 99%면 약 7분의 1로 줄어요. 운동 방향과 수직인 폭과 높이는 그대로이고, 우주선 안의 사람에게는 자기 우주선이 아무 변화 없이 원래 길이로 보여요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.고전 전자기학대로라면 원운동하는 전자는 가속도 운동이라 전자기파를 계속 내보내며 1억분의 1초도 안 되는 시간에 핵으로 떨어져야 해요. 그런데 실제 원자는 안정하고, 수소가 내는 빛도 몇 개의 선으로만 나와요.보어는 이 모순을 풀려고 전자의 각운동량 mvr이 h/2π의 정수배일 때만 궤도가 허용된다고 가정했어요. 이 조건을 쿨롱 힘과 구심력의 관계에 넣으면 궤도 반지름은 n²에 비례하고, 에너지는 -13.6/n² eV라는 띄엄띄엄한 값만 가질 수 있게 돼요. 이 궤도에 있는 동안에는 빛을 내지 않고, 전자가 높은 궤도에서 낮은 궤도로 옮겨갈 때만 두 에너지 차이만큼의 광자 하나를 내놓아요. 이렇게 계산한 파장이 발머 계열 같은 수소 선스펙트럼과 정확히 맞아떨어졌어요.처음엔 근거 없는 가정이었는데, 드브로이가 전자를 파동으로 보면서 의미가 분명해졌어요. 기타 줄이 특정 음만 내듯, 궤도 둘레가 전자 파장의 정수배일 때만 파동이 끊기지 않고 제자리로 이어져 정상파가 되는데, 이 조건을 식으로 쓰면 보어의 양자화 조건과 똑같아요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.빛의 속도가 어떤 관찰자에게나 똑같다는 조건에서 출발하면 시간 지연이 자연스럽게 나와요.우주선 안에 거울 두 장을 위아래로 마주 놓고 빛이 오가는 빛 시계가 있다고 해볼게요. 안에 탄 사람에게 빛은 위아래로 곧게 움직이고, 한 번 왕복하는 시간이 그 사람의 1초가 돼요. 그런데 밖에 정지한 관찰자가 보면 빛이 올라가는 동안 우주선이 옆으로 움직여서 빛은 대각선을 그리며 더 긴 거리를 가요.빛의 속도는 두 사람에게 같으니 더 긴 거리를 가려면 시간이 더 걸려야 해요. 그래서 밖의 관찰자에게는 우주선 시계의 1초가 더 길게 늘어나 보여요. 이 비율을 피타고라스 정리로 계산하면 로런츠 인자 1/√(1-v²/c²)이 되고, 광속의 87%로 움직이면 시간이 절반 빠르기로, 99%면 약 7분의 1로 느리게 흘러요.시계 구조가 아니라 시간 자체의 성질이라 심장 박동이나 입자 붕괴도 똑같이 느려져요. 대기 상층에서 생기는 뮤온은 수명이 짧아 원래 지상까지 거의 못 오는데, 광속에 가깝게 날아오며 수명이 늘어나 실제로 많이 검출돼요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.블로그는 구조로 보면 게시판에 로그인과 댓글을 붙인 형태라서, "PHP 게시판 만들기"로 찾으면 따라 할 자료가 훨씬 많아요.컴퓨터에 XAMPP를 설치하면 PHP와 MySQL을 한 번에 띄울 수 있어요. 회원, 글, 댓글 세 개의 테이블을 만들고 글쓰기·목록·보기·수정·삭제 순서로 기능을 붙인 뒤, 로그인과 관리자 권한을 넣어요. 수강생 질문용으로 강의별 카테고리와 댓글 답변 기능을 더하면 원하시는 모습이 나와요.DB 조회는 PDO의 prepared statement로 해서 SQL 인젝션을 막고, 화면에 출력하는 글은 htmlspecialchars로 감싸 스크립트 삽입을 막아요. 비밀번호는 password_hash로 암호화해 저장하고, 글쓰기 폼에는 CSRF 토큰을 넣어요.순수 PHP로 한 번 완성한 뒤 같은 블로그를 라라벨 프레임워크로 다시 만들어 보면 실무에서 많이 쓰는 코드 구조를 익히는 데 도움이 돼요. 완성한 블로그는 카페24나 닷홈 같은 PHP 웹호스팅에 올리면 수강생들이 바로 접속할 수 있어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.운동량이 커질수록 물질파 파장은 짧아져요. 드브로이 공식은 λ = h/p = h/mv라서 파장이 운동량에 반비례하고, 질량이나 속도가 2배가 되면 파장은 절반이 돼요. h는 플랑크 상수로 6.63×10⁻³⁴J·s예요.100V 전압으로 가속한 전자는 파장이 약 0.12nm로 원자 사이 간격과 비슷해요. 그래서 결정에 전자를 쏘면 원자 배열이 회절격자 역할을 해서 X선처럼 회절 무늬가 생기고, 1927년 데이비슨과 거머가 니켈 결정에 전자를 쏴 이 무늬를 확인하면서 물질파가 실험으로 증명됐어요. 같은 속도의 양성자는 질량이 전자의 약 1,836배라 파장도 그만큼 짧아요.질량 145g 야구공을 초속 40m로 던지면 파장은 약 1×10⁻³⁴m로, 원자핵보다도 10¹⁹배 이상 작아요. 이런 길이는 어떤 틈이나 장애물과도 비교할 수 없어서 일상의 물체에서는 파동성이 드러나지 않아요.전자현미경은 가속 전압을 높여 전자의 운동량을 키우는 방식으로 파장을 줄여 더 작은 구조를 구분하고, 수백 kV급 투과전자현미경은 원자 하나하나까지 보여줘요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.빛이 물질에 흡수되려면 광자 에너지만큼 전자가 더 높은 에너지 상태로 뛰어오를 자리가 있어야 해요. 유리의 주성분인 이산화규소는 전자가 단단히 묶여 있어서, 전자를 들뜨게 하는 데 약 9eV가 필요해요. 가시광선 광자의 에너지는 1.6~3.3eV라 이 문턱에 한참 못 미치니, 전자가 빛을 받아들이지 못하고 빛은 그냥 지나가요.금속은 자유전자 바로 위에 빈 에너지 상태가 촘촘하게 이어져 있어서 어떤 색의 빛이든 전자가 받아 흔들리고, 그 전자가 빛을 다시 내보내며 대부분을 반사해요. 그래서 금속은 불투명하면서 번쩍여요.나무는 흡수보다 산란이 커요. 셀룰로스 섬유와 그 사이의 공기 틈이 빽빽하게 얽혀 있고, 이 경계마다 굴절률이 달라 빛이 수없이 꺾이고 튕겨서 반대편으로 빠져나가지 못해요. 유리는 원자 배열이 불규칙해도 빛의 파장보다 훨씬 작은 규모에서 고르게 섞여 있고 내부에 틈이나 알갱이 경계가 없어 산란이 거의 없어요. 같은 유리도 표면을 거칠게 갈면 산란이 생겨 뿌연 간유리가 돼요 :)