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액체 중에 물만 고체 상태에서 부피 팽창하는 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 오현수 의사입니다. 물은 H2O 로 구성되어 있는 분자로 104.5도의 결합각을 가지고 있는 극성 분자이며 분자간 수소결합이 있습니다. 이 수소 결합이 분자간 상호작용을 하며 고체가 될때에는 6각형의 구조를 형성하는데 액체로 무질서하게 있을때보다 6각형 구조를 형성할때 밀도가 작지요. 같은 부피당 더 적은 분자의 갯수가 있다고 봐도 무방하며, 밀도가 작기 때문에 얼음은 물에도 뜰수 있고, 깉은 질량을 기중으로 보았을땐 액체상태의 물보다 얼음이 부피가 크게 되지요. 답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 화학
22.08.01
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겨울에 물속에서 물고기가 주지않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 의사입니다.물의 표면이 얼게되면, 얼음 자체가 다시 외부와 단열 효과를 내게 됩니다. 물의 깊이가 일정수준 이상이 된다면, 얼음 밑은 0도 이상입니다. 물론 물의 온도가 평상시보다 낮기때문에 물고기 자체의 기초대사량도 감소해있고, 일종의 동면과 유사한 상태가 될것입니다. 동면과 유사한 상태일 때 기초 대사량 자체가 낮게 되고, 에너지 소모를 최소화하 추위를 버텨나갈 수 있는 것이죠. 궁금함에 대한 답을 찾는 것은 매우 중요한 과정입니다. 질문자분의 궁금증이 한층 더 높은 성장을 이루는 한 단계가 되길 바라며 답변을 마칩니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.07.27
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질량과무게의차이를 알고싶습니다
안녕하세요. 오현수 의사입니다.질량은 물체가 가지고 있는 고유한 양으로, 물체를 이루고 있는 원자의 종류와 갯수 등에 의해 결정되는 값입니다. 그렇기에 물체가 지구에 있던, 우주에 있던 일정한양의 물질의 질량은 동일한 것이 되겠지요. 수식으로 표현한다면 m (단위:kg) 그 자체입니다.반면 무게는 어떻게 보면 힘의 개념입니다. F=ma 라는 식을 자주 들어보셨을 텐데요. 무게(해당 물체에 대한 중력의 크기) = 질량 x 중력 가속도로 정의 내릴 수 있지요. 그렇기에 지구보다 중력의 크기가 1/6으로 작은 달에서는 몸무게가 지구에서보다 1/6 수준으로 바뀐다는 이야기가 있지요. 일반적으로 무게와 질량의 개념이 혼용되어 사용되는 이유는, 지구의 어떤 위치에서나 높이적 차이는 조금 날 수 있지만 그 차이가 크지 않기에, 물체 1kg에 대한 중력장이 어느 곳에서나 비슷하기에 질량과 무게가 혼용되어 사용되어도 큰 문제가 발생하지 않습니다. 답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.07.27
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왜 동물중에서 인간만 흰자위가 있을까요?
안녕하세요. 오현수 의사입니다.뜬금 없는 설명이 될 수 있지만, 진화학의 관점에서 이야기해보겠습니다. 보통 어른들이 눈은 사람의 마음을 볼 수 있는 창이라고 합니다. 오직 인간만이 눈짓을 통해 상호 소통이 가능하며, 때론 당황함 행복감이 눈으로 표현되곤 하죠. 야생의 삶에서 자신의 감정, 눈이 바라보는 초점등을 상대방에게 알려준다는 것은 생존에 있어서 치명적일 수 있어 동물들은 흰자가 잘 노출되지 않는 반면, 인간의 경우 집단 생활 속에서 사회화를 이루고, 서로간의 상호작용을 하는 유일한 동물이라고 합니다. 그렇기에 진화의 관점에서 흰자가 보임으로, 상대방의 눈빛 방향, 서로의 감정 등을 확인하고, 더 나아가 협동 사냥도 가능하게 했고 이 방향으로 진화가 일어났다는 주장이 있긴 합니다. 답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
22.07.26
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물리학을 쉽게 공부할 수 있는 방법은?
안녕하세요. 오현수 의사입니다.물리가 재밌으려면 일상생활 속에서 물리학을 느낄 수 있는 방법이 가장 좋다고 생각합니다. 그리고 일상생활 속의 대부분의 현상이 고전물리학으로 설명이 가능합니다. 가령 A와 B가 마주 보며 서로를 향해 뛰어오는 것은 상대속도 관점에서 B는 멈추고 있고 A가 A의 속력 + B의 속력으로 달리고 있다고 표현이 되지요. 바람이 불지 않는 수직으로 내리는 비속으로 뛰어갈때 비는 얼굴을 향해 사선으로 내려온다고 느껴집니다. 그 이유는 뛰어가는 방향과 비가 내리는 방향의 벡터 합이죠. 이처럼 과학이 단순히 어려운것이 아닌 일상생활에 접목될 수 있다는 것이 과학의 흥미를 느끼게 해줄 수 있습니다. 이것은 제 순수한 경험적 의견이며, 단순히 수식을 외우는 것이 아닌 일상생활 속에서의 접목이 보다 큰 흥미를 느끼게 해줄 것이라 생각됩니다. 일반적인 물리학에 대한 설명이 필요한 것이라면, 고등 물리학으로도 충분히 많은 것을 얻을 수 있으리라 봅니다. 그리고 이렇게 따로 물리를 공부하지 않더라도 일생생활의 물리학과 적용하며, 아이가 질문하는 물리학에 대해 같이 영상 또는 인터넷 또는 책을 검색하고 찾아보며 아이와 토론하는 것 또한 좋은 방법일 수 있습니다. 같은 책, 영상을 접하더라도 아이가 이해하는 것과, 어른이 이해하는 것은 차이가 있을 수 있고, 보다 통찰력과 사고력이 큰 어른이 설명해주고 함께 토론하는 과정은 정서 함양 뿐 아니라, 더 나은 정보 제공에도 도움이 될 수 있으리라 봅니다. 어쩌면 질문자분의 궁금증에 대한 답변이 핵심적이지 않을 수 있습니다. 하지만 순수한 제 의견을 말씀드린 것이며, 이 답변이 질문자 분께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.
학문 / 물리
22.07.10
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비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까요?
안녕하세요. 오현수 의사입니다. 비행기는 양력으로 비행기의 동체를 띄울 수 있습니다. 우리가 살고 있는, 그리고 숨쉬고 있는 공기도 하나의 유체로 볼 수 있습니다. 비행기가 앞으로 나아갈때, 상대적인 속도 관점에서 보자면 비행기는 가만히 있고 공기가 빠르게 비행기가 나아가는 반대방향으로 흐른다고 생각 할 수 있습니다. 여기셔 비행기의 날개의 모양을 보면 윗면이 더 볼록하고, 아랫면이 더 평평하다고 볼 수 있습니다. 상대적으로 아랫면이 더 짧으며, 윗면이 더 길어지게 되는데, 이로 인한 유체의 아랫면가 윗면의 속도차이가 발생하게 되며 유체의 속도차이에 따른 압력 차이가 발생하게 됩니다. 이때 압력 x 면적이 양력이 되며 양력은 비행기가 뜨는 방향으로 작용하게 되지요. 복잡했지만 딥변이 도움되었길 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 기계공학
22.07.05
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보일 법칙과 샤를 법칙에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 오현수 의사입니다.PV=nRT라는 식이 기억날 것입니다. 사실 이식 안에는 보일, 샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙 모두가 녹아있는 식입니다. 보일의 법칙은 기체의 수 (n) 온도(T) 가 일정할때 부피는 압력에 반비례 한다라는 뜻입니다. V=(nRT)/P <- 괄호 안의 nRT 자체가 상수 취급이 되는 것이죠. 반면 샤를의 법칙은 압력이 일정할 때, 부피는 절대 온도 T에 비례하는 것을 의미합니다. V=(nR/P)T <- 괄호안의 (nR/P)가 상수취급되는 것이죠. 아보가드로의 법칙은 부피가 그 공간 안에 있는 기체 분자의 수에 비례하는 것을 의미합니다답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 물리
22.06.24
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우주에서 시신은 부패할까요??
안녕하세요. 오현수 의사입니다.일반적으로 부패의 과정은 미생물이 증식하며 몸의 구성성분이 분해되어지는 과정을 의미합니다. 하지만 우주는 진공상태이고 말씀하신 대로 매우 낮은 온도로 생명체가 살수 없는 것으로 알려져있습니다. 물론 우주에 미생물이 살아있다면 부패의 과정이 일어날 수 있겠으나, 아직까지는 생명체의 존재 자체는 증명되지 않았기에 우주에서의 부패과정은 일어나지 않을 것으로 보입니다. 그리고 단순히 우주의 기압은 현재 지구에서 우리가 경험하고 있는 1기압 상태가 아님으로 인체가 우주 환경에 노출되어진다면 우리 몸은 부패의 과정으로서가 아닌 물리적 관점에서 남아나지 않으리라 생각됩니다.직관적인 관점에서 답변을 드렸습니다. 질문자 분의 궁금증이 해결되었기 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.06.24
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드라이아이스가 녹으면 무엇이되나요??
안녕하세요. 오현수 의사입니다.드라이아이스는 이산화탄소가 고체가 된것이며 대기압 조건에서 드라이아이스는 고체에서 기체로 승화가 일어나지요. 액체질소는 말그대로 질소가 액화된것이며 액체상태를 유지하기 위해서는 -196도의 낮은 온도가 필요하지요.손으로 액체질소를 만진다면 -196도에 손이 노출되는것이며 바로 동상 및 세포가 손상이 되서 위험할수 있기 때문입니다
학문 / 화학
22.06.21
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비닐하우스에서 재배하는 식물은 어떻게 광합성을 하나요?
안녕하세요. 오현수 의사입니다. 비닐하우스에도 햇빛은 들어간답니다. 빛은 입자와 파동성이 있으며 특정 파장의 빛이 엽록소 안의 전자를 excitation시키게 되고 photosystem을 통해 전자가 이동하며 에너지 형성 및 고분자 물질을 합성하기 위한 중간산물들을 형성하며 (ATP, NADPH), 이것들이 켈빈회로를 돌아가며 당을 만들어 냅니다. 복잡한 내용이나 답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 토목공학
22.06.19
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