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별똥별이 떨어지면서 불에타는 이유는?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.우주는 진공상태에 근접한 성격을 띄고 있습니다. 그러다가 지구의 중력권에 들어오게 된 작은 운석들은 지구를 향해 떨어지게되는데요. 이때 질문자님께서 질문하셨던 것처럼 불에 타면서 대부분 소실되어지게 됩니다. 그이유는 대기권으로 들어오는 과정 속에서 두꺼운 공기층과 강력한 마찰로 인해 열과 압력이 발생하게 되고 이로 인해 불에 타서 사라지게 되는 것이죠. 그리고 구름의 분포는 대기권에서 약 10km 높이까지 생기게되는데, 이는 대기권 전체의 1%에 불과하다고 합니다. 답변이 도움되었으면 합니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.02.16
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주전자에서 물이 끓을 때 주전자 속 물을 100도 일까요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.물의 끓는점은 일반적으로 100도로 알려져 있습니다. 그 이유는 우리가 1기압 환경 조건에서 살고 있기 때문입니다. 기압이 내려가게되면 더 낮은 온도에서도 물은 끓게되지요. 높은 산속에서 라면을 끓여먹으면 라면이 설익는것과도 그 개념이 이어집니다. 그렇다며 물이 끓는 것은 어떠한 상황을 의미할까요? 이는 액체의 성상을 띄고 있는 물분자간 상호작용의 힘을 넘어선 열에너지가 물분자에게 공급되어 운동에너지가 증가되어, 액체간 분자 상호작용을 끊고 기체로 날아가는 것을 의미하죠. 기체는 물에 쉽게 녹지 않기 때문에 그 과정속에서 물이 보글보글 끓게되는 것이구요. 물론 모든 물분자는 동일한 운동에너지를 가지고 있지 않기때문에, 끓는 중간 과정에서도, 김이 생기며 기체로 날아가는 것을 볼 수 있는데요. 일반적으로 100도에 물이 끊는 것은, 온도가 100도가 되어야 가장 많은 분자들이 평균적으로 적정수준의 운동에너지를 공급받으며 기화되는 것으로 이해하면 됩니다. 최종적인 답변은 100도에서 대부분의 물분자들이 충분한 에너지를 공급받으며 강하게 기화되며 물이 보글보글 끓는것입니다. 물론 100도가 도달하기 전에도 기포가 조금씩 생기는 것을 볼 수 있는데, 이는 이미 액체에서 기체로 날아갈 수 있는 충분한 에너지를 가지고 있는 분자들이 기화되고 있는 과정으로 보면 되겠습니다. 그리고 주전자에서 소리가 날정도로 끓는 물의 온도를 재본다면, 그때는 100도에 해당할 것입니다.명확한 답변이 아닐 수 있지만, 질문자님의 이해의 폭을 넓힐수 있는 답변이되었으면 합니다. 읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
화학
22.02.16
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전투기가 거꾸로 날면 양력이 아래로 향해 추락하는거 아닌가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.제가 물리학쪽이 전문분야는 아니지만, 질문자분의 질문은 매우 직감적이고 뛰어난 질문이라고 생각합니다. 비행기의 양력은 간단하게 베르누이 법칙으로 설명할수 있지요. 비행기가 앞으로 나아가려는 추력을 통해 상대적으로 비행기 날개의 위 아래의 모양의 특성으로 비행기 날개 위/아래의 바람의 속도차이가 생기게 되는데요. 이때의 속도차이가 베르누이법칙을 생각해 볼때 양력의 발생원리라고 볼 수 있죠. 그렇기때문에 일반적으로 비행기의 날개는 위쪽이 볼록하고, 아랫쪽은 상대적으로 완만한 모양을 하고 있는데요. 이 모양의 특성이 비행기가 정방향으로 날 때 보다 양력을 받기 용이한 구조로 되어있다고 보아도 됩니다. 비행기를 탔을 때, 비행기가 단순히 날개 한덩이로만 되어 있지 않음을 보셨으리라 생각합니다. 이륙하고, 착륙할 때, 날개의 모양이 조금씩 변화하는 것을 볼 수 있는데.. 보셨을런지 모르겠습니다. 날개의 모양의 변화는 일종의 '받음각'을 변화함으로 보다 양력을 용이하게 만들 수 있게 한다고 합니다. 비행기가 거꾸로 나는 것을 배면비행이라 하는데, 배면비행시에도 양력은 발생하나, 일반적으로 정방향으로 날때보단 양력의 효율이 떨어지겠쬬? 하지만 배면비행을 할 때, 받음각을 크게하면, 배면비행 중에도 양력을 온전히 발생시킬 수 있다고 하네요. 그리고 더 나아가 일반적으로 전투기와 같은 비행기는 비상상황등이 많아, 다양한 경로로 주행을 해야하기 때문에, 비행기의 날개의 모양의 단면을 일자, 또는 볼록렌즈 모양처럼 상하 대칭으로 디자인하는 경우도 많다고 합니다. 대칭적인 날개 모양은 상대적으로 비행기가 뒤집히더라도 양력의 발생의 차이가 정방향과 큰 차이가 없기 떄문입니다. 그리고 상황에 맞게 '받음 각'을 조절함으로 배면비행시에도 안정적으로 양력을 발생시켜 비행기가 날 수 있게 하는 것입니다. 제 답변이 도움되었길 바라며, 더 많은 항공 전문가분들이 답변 달아줄것이라 기대합니다. 읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
물리
22.02.16
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기름과 물이 서로 섞이지 않는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.물과 기름은 성질이 다르기때문입니다. 물은 수소원자와 산소원자가 104.5도의 각도를 가지고 있지요. 그리고 원자핵의 전자를 끌어당기는 힘이 있기때문에 상대적으로 모멘텀 값이 있습니다. 그리고 수소와 산소원자끼리는 수소결합이라는 분자간 상호작용이 이루어지는데요. 결론적으로 물분자는 극성이라는 것입니다. 반면 기름은 일반적으로 탄소사슬로 이루어지는데요.. 탄소원자와 수소원자가 대칭적으로 분포해있어서 모멘텀 값은 0에 가깝습니다. 게다가 소수성 분자인데 hydrophobic interaction 이라 하여 서로가 뭉치는 경향이 있습니다. 일반적으로 극성분자는 극성물질끼리 소수성분자는 소수성 물질끼리 뭉치는 경향이 있는데요. 이러한 특성때문에 물과 기름은 분리되어지게 됩니다. 그리고 상대적으로 단위부피당 질량인 밀도차이가 물이 기름보다 일반적으로 크기때문에 기름이 물에 뜨게 되는 것이죠. 답변이 도움되었으면 합니다. 감사합니다.
학문 /
화학공학
22.02.16
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다리떨면 복 나간다는데 다리떨면 좋다고 하는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.다리를 떨면 몸에 좋을 수 있는 이유에 대해 과학적인 접근을 해보겠습니다. 우리 몸의 정맥은 콜라겐이 많이 포함되어 있어 혈관이 잘 늘어날수 있고 특히 하지의 경우 상대적으러 중력의 영향을 많이 받기때문에 '혈액의 저장고'라고도 표현할 수 있습니다. 따라서 가만히 있는경우 , 특히 서 있는 경우에늠 상대적으로 중력의 영향과 더불어, 심장으로부터 거리가 멀어져있기때문에, 심장으로 다시 돌아가려는 혈액의 정맥 환류가 쉽지않을수 있는데, 우리가 다리를 떨게되면 근육이 움직여 혈관에 압력을 줌으로서 다시 혈액을 심장쪽으로 이동시키는 하나의 원동력이 될 수 있습니다. 따라서 다리를 떠는것이 일종의 혈액순환에 도움을 줄수 있는것이죠. 그리고 실제 긴장된 상황에서 다리를 떠는 것은 혈악순환과 더불어, 긴장감 완화 밑 집중력 증가효과를 가져올수 있다고도 하네요. 답변이 도움되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.
학문 /
생물·생명
22.02.16
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햇빛을 돋보기로 모을 수 있는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.돋보기를 통해 햇빛을 한점으로 모아 나뭇잎을 태울수 있는 이유는 '빛의 굴절'이라는 특징때문입니다. 굴절을 통해 빛이 실상에 해당하는 한점에 에너지가 모이면서 종이를 태울 수 있는 것이죠. 빛의 굴절은 렌즈의 두께가 굵은쪽으로 꺾이게 되는데.. 정확히는 밀도가 높은쪽으로 빛이 더 크게 꺾이게 됩니다. 만약 공기의 밀도가 렌즈의 밀도보다 크다면 볼록렉즈가 빛을 발산하게되고 , 반대로 오목렌즈가 현재의 돋보기 역할을 했늘 것입니다. 답변이 도움 되었길 바랍니다.읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.02.15
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짜게 먹고 나면 왜 몸이 붓는건가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.짠음식을 먹으면 상대적으로 몸이 부을때가 있지요. 에 대해서 보다 과학적으로 설명해드릴 수 있도록 하겠습니다. 우리의 몸에는 신장이 양쪽 갈비뼈 아랫쪽 부위 특히 등쪽으로 2개가 있는데, 신장의 주된 기능중 하나가 우리몸의 염분 농도 조절입니다. Na(나트륨)이나 K(칼륨) 등의 염분이 적절히 조절되지 않는다면 의식저하 그리고 심각하게는 혼수상태까지 올수 있기때문에 염분의 농도조절은 우리몸에서 매우 중요합니다. 우리몸에서 신장의 기능이 좋지 않을때 , 체내의 노폐물들이 올바르게 배출되지 않으면 몸이 부을수 있는디 이는 부종 (edema)라 할 수 있습니다. 반면 신장기능이 정상일지라도 과도한 염분을 섭취하게 될경우 상대적으로 우리 몸은 일시적으로 적정수준 이상으로 염분농도를 가질수 있습니다. 하지만 이는 치명적일수 있기때문에 적정 삼투압 농도를 유지하기 위해 우리 몸은 수분을 배출시키지 않고 몸속에 유지하게 함으로 일시적으로 몸이 부을 수 있습니다. 마치 김장을 할때 소금을 뿌리면 배추에 포함된 물이 밖으로 이동하는 것처럼 , 소금이 많은 몸쪽으로 물이 이동되고 이 부피가 유지되며 몸이 부을수 있게 되는 것이죠. 하지만 짠 음식을 많이 먹고 몸이 자주 붓는 사람의 경우 신장에 더욱 악영향을 끼칠 가능성이 있고 고혈압에도 안좋은 위험인자가 되니 너무 짠 음식보다는 저염식이 몸에 좋을 수 있다는 것 질문자님께 답변드립니다. 답변내용이 질문자님께 도움되었길 바라며, 읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
화학
22.02.15
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자동문 센서는 어떻게 작동하는건가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.자동문이 작동하는 방식에는 두가지가 있다고 합니다. 첫째는 자동문 앞의 발판이 무게를 감지하여 열리는 것이며, 두번째는 적외선을 방출하는 광원과 이를 인식하는 장치가 있는데, 사람이 지나가며 빛을 적외선의 진행경로를 막을 때, 이를 인지하여 문이 열린다고 합니다. 답변이 질문자님의 궁금증 해결에 도움되었으면 합니다. 감사합니다.
학문 /
전기·전자
22.02.15
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나무가 물위에 뜨는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.밀도의 차이입니다. 밀도는 동일한 부피에 물질이 차지하는 질량으로 정의내려지는데요. 밀도가 낮은물질은 상대적으로 밀도가 높은 물질에 뜨게 되지요. 나무가 물에 뜰수 있는 이유는 물의 밀도보다 나무의 밀도가 작기때문입니다. 이를 부력의 차이로도 생각할수 있는데 보통 물질의 무게는 m (질량) x g (중력가속도) 로 정의할수 있고 물에 뜨는 것을 정의할수 있는 부력은 매직의 밀도 (kg/m^3) x V (부피) x g (중력가속도) 로 정의할수 있습니다 물체가 밑으로 향하는 무게의 크기보다 물체를 위로 받쳐내는 부력의 힘이 크다면, 물체는 특정 매질에서 뜰수 있게되겠죠. 답변이 도움되었길 바랍니다. 감사합니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.02.15
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피곤할때 단게 생각나는건 왜인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.맞습니다. 많은 사람들이 피곤할 때 당이 땡긴다는 느낌을 많이 받게 되죠. 그렇다면 피곤하다는 것의 정의는 무엇일까요? 어쩌면 잠이 부족해서 있을 수 있고, 정말로 외적 또는 내적인 이유로 스트레스가 쌓이는 상황 속에서 우리는 피곤함을 느끼게 되지요. 그렇다면 피곤할때 당이 땡기는 원인에 대해 보다 과학적으로 이야기 해보겠습니다. 잠이 부족한경우에는 식욕을 촉진하는 그렐린 호르몬이 촉진되며, 식욕을 줄이느 렙틴 호르몬이 감소되어지는 것으로 알려져있습니다. 식욕이 촉진되어지게 될경우, 보다 당이 땡기는 듯한 느낌을 받을 수 있지요. 그리고 실제 스트레스 호르몬이라 불리는 코르티졸은 우리몸의 혈당을 높히는 역할을 하는데요. 이 또한 우리 몸이 스트레스 상황에서 당을 올리고 이를 활용하는 것을 간접적으로나마 확인할 수 있습니다. 제가 생각하는 과학은 어떠한 특별한 이유가 있어 존재하는 것이 아니고.. 존재함으로 그 이유를 찾는다고 생각합니다. 부족한 답변일 수 있지만, 질문자 분께 큰 도움이 되길 바라겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
화학
22.02.14
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