안녕하세요 김재현 전문가입니다.
물리
Q. 댐퍼보이가 지진에 실제로 효과가 있나요?
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.네 댐퍼보이같이 고층건물위에 아주 무거운 물건을 올려두는것은 지진에 대비하기 위함입니다. 실제로 대만의 101전망대에 660t짜리 댐퍼보이가 두개 설치되어 있는데 건물이 흔들리면 다른 제동장치가 없어도 진동을 40%정도 감소시켜준다고 합니다
물리
Q. 물리학에서 언급되는 블랙홀 폭탄에 관련된 과학적 원리와 그에 관련된 실현성은 입증되었나?
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.블랙홀 폭발의 실현가능성에 대한 질문이네요. 어찌보면 가능할것 같지만 아직은 이론적이나 실험적 증거가 없습니다. 블랙홀에서나온 전자기파를 증폭시켜 한순간 폭발을 시킨다는 개념인데 호킹 복사로 블랙홀이 서서히 증발한다는 이론은 있어도 순간적인 폭발에 대한 이론은 아직 없습니다.
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Q. 자동 체중하고 키를 재주는 전자기기는 어떻게 키를 재는 건가요?? 압력 센서가 있어서 그 센서로 체크하는건가요?? 아니면 별도 다른 센서가 있나요??
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.자동으로 키를 측정하는 장비는 초음파를 이용합니다. 초음파를 발사해 머리에 맞고 되돌아 오는 시간을 계산해서 키를 측정하는 것이죠. 그리고 체중계에는 로드셀이라는 압력센서가 있습니다. 이를 이용해서 몸무게를 측정할 수 있습니다
물리
Q. 바닷물속에서는 중력이 어느정도로 적용이 되나요?
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.바닷물속에서 중력이 작아지는 효과는 실제 중력이 작아지는 것은 아닙니다. 지표면 근처에서의 중력은 F=mg로 (g = 9.8m/s^2) 작용하게 됩니다. 따라서 작아지는 효과는 부력에 의한 영향 때문입니다. 부력은 F=−ρVg 로 나타 낼수 있습니다 (ρ = 유체의 밀도, V = 유체속에 잠긴 물체의 부피, ,g=중력가속도) 물체에 잠긴 부피가 크다면 그만큼 부력이 커져 물위로 뜰 수 있습니다
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Q. 양자 얽힘은 두 입자간 공간적으로 멀리 떨어져 있어도 서로 즉시 영향을 주는 현상이라고 하던데 현재 정보 전달 기술에 어떻게 응용할수 있을까요?
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.양자얽힘 현상은 입자가 아무리 멀리있어도 한입자의 정보를 알면 다른 입자의정보를 알수 있는 특징이 있는데요. 이런기술을 이용하여 양자컴퓨터, 양자텔레포테이션등을 만들수 있습니다
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Q. 물1 핵융합 반응 질문입니다 급해요ㅠㅠ
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.중수소와 삼중수소 결합시 헬륨이 생성되고 중성자가 나오게됩니다. 사진에서 본것처럼 반응식 맞아요. 그리고 중수소 삼중수소 중성자 헬륨 의 질량을 알아보면 중수소 : 2.0141u, 삼중수소 : 3.016u, 중성자 : 1.0087u, 헬륨 : 4.0026u 이렇게되며 반응전 질량의 합은 5.0301u, 반응후 헬륨과 중성자의 질량은 5.0113u 입니다. 반응 전 후 질량차이는 0.0188u입니다. 이만큼 질량결손이 일어난 것이죠. 이제 E=mc^2으로 계산해보면됩니다. 계산과정은 생략하고 간단하게 1u = 931.5MeV이여서 0.0188 x 931.5 = 17.5122 MeV에 해당하는 에너지가 나오게됩니다
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Q. 특수 상대성 이론에 대해서 알고 싶습니다
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.아인슈타인의 상대성이론은 특수 상대성 이론, 일반 상대성이론이 있습니다. 크게는 시간이 절대적이지 않고 상대적이다라는것이죠. 우리가 잘 알고 있는 빛의속도로 진행하면 시간이 느려진다가 특수상대성 이론이며 여기서 E=mc^2이 나오게됩니다. 질량과 에너지는 같다고 보는것이죠. 핵분열로 생기는 에너지를 E=mc^2으로 계산해볼수 있습니다
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Q. 물리학적으로 순간이동이 가능한 것인가요?
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.네 현재는 물체의 순간이동은 불가능 합니다. 다만 양자의 얽힘과 중첩을 이용해 양자 텔레포테이션은 가능합니다. 이는 실제 물체가 이동하는것이 아니라 정보만 알수있게되는것이죠
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Q. 같은 출력의 bb탄총에서 쇠구슬을 넣으면 더 강력할까요?
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.bb탄총을 더좋게 바꾸지 않는이상 총알에 줄수 있는 에너지는 일정합니다. 총알이 받는 에너지는E=(mv^2)/2입니다. 당연히 질량이 커질수록 속력은 줄어들것입니다. 이번엔 총알이 가지는 운동량을 볼수 있는데 총구 가장앞이 가장 운동량이 클것이고 거리가증가할수록 속력이 계속 떨어지기 때문에 운동량도 속력의 제곱에 반비례해서 떨어지게 될것입니다
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Q. 레이저를 이용해서 일상에서도 많이 사용하고 있는데 레이저는 다 똑같은 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.먼저 Laser는 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation으로 복사 유도 방출에 의한 광증폭을 의미합니다. 하나의 파장으로 발생하는 빛을 증폭시켜 우리가 원할때마다 방출시켜 출사하는 것이죠. 이러한 빛을 이용해 원하는 위치에 엄청난 열을 발생시킬 수 있습니다. 보통 산업용 Laser의 경우 빔사이즈가 3~5mm정도 됩니다. 더 큰것도 있지만 보통 이정도 사이즈가 많습니다. 이러한 빔을 렌즈를 이용해서 한곳을 모으면 20~30um의 아주작은 Spot형태로 만들 수 있습니다. 점을 뺄때 CO2 Laser를 많이 사용하는데 이것도 아주 약한 파워로 피부에 조사하여 점을 제거하는 것이죠. 또 Laser의 종류에는 CO2같이 기체Laser, Nd:Yag 같이 고체 Laser등이 있습니다. 각각의 Laser는 서로 다른 파장의 빛을 내보내기 때문에 원하는 파장대를 선택하여 사용하면 됩니다