안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
Q. 바람의 속도와 세기에 따라서 무게의 영향이 달라지나요
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.우리가 사용하는 저울은 물체의 무게를 재는 기구입니다. 무게란 어떠한 물체가 지구에 중력에 의해 얼만큼의 힘으로 끌려오는지를 측정하는 것입니다.(번외로, 같은 물체라도 달에서는 중력이 약하기에 무게가 더 가볍게 측정됩니다.)수식적으로 표현하자면 기본적인 공식 중 하나인F(힘, 무게) = m(질량) x a(가속도) 로 표현 할 수 있습니다. 예를 들면 우리가 쓰는 저울로 무게(F)가 1kg이 측정되려면 m은 약 0.1kg의 질량을 가져야합니다.(중력가속도를 10 m/s^2 으로 근사함)공기는 질량이 매우매우 작습니다. 엄청나게 과장해서 공기의 질량이 1g 이라고 가정하고 저울로 1kg이 측정되기 위해서는 1000 m/s^2 의 가속도을 가져야합니다. 엄청나게 크고 강한 바람을 지녔던 태풍 매미의 최대 순간풍속이 60 m/s을 기록했었습니다. 위의 가속도량은 어마어마한 수치입니다. 심지어 공기는 1g 보다 훨씬 가볍기 때문에 더 큰 가속도가 필요합니다.즉 공기는 질량을 가지고 있고 속력이 있으면 그 힘에 의해 저울의 무게가 변할 수 있으나 그 변화량이 매우매우 미미합니다.최대한 쉽게 이해하기 편한 형태로 답변을 드리려 노력하였으나, 무게와 질량에 대한 개념을 정확하게 모른다면 답변이 굉장히 헷갈리게 느껴지실 수 있을 것 같습니다. 혹시 더 궁금하신 점이 있으면 답변 달아주세요. 감사합니다.
Q. 새종이와 이 종이가 불에타서 재가되도 무게가 달라지나요
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.불이 나서 물체가 타는 것은 산소가 급격하게 반응하는 산화반응의 한 형태입니다.일반적인 불은 산소가 탄소와 만나서 이산화탄소를 만들게 됩니다. 즉 불타는 물질에서 탄소가 빠져나가는 것이기 때문에 무게가 줄어들게됩니다.특히 종이는 탄소가 대부분의 성분을 차지하기에 불이 붙은 후에는 무게가 많이 줄어들게 됩니다.답변이 도움이 되시길 바랍니다.감사합니다.
Q. 음속을 초과하면 어떤 일이 벌어지나요? 알려주세요
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.소리는 파동의 한 종류입니다. 비행기가 날아가게되면 소음이 발생하는데, 이 소음의 원인은 비행기의 엔진 등에서 나는 소리 외에도 비행기가 비행하면서 공기를 밀어내기에 이로 인해 파동이 발생하고 우리에게는 소리로 들리게 되는 것도 포함됩니다.이때 비행기가 소리보다 더 빠르게 움직이게 된다면 비행기가 공기를 밀어서 파동이 퍼지는 속도보다 비행기가 더 빠르기 때문에 파동이 점점 중첩되는 효과가 발생하게 됩니다. 즉 비행기가 한번 지나가는 것보다 훨씬 큰 파동이 발생하고 우리 귀에는 큰 소음(소닉붐)으로 들리게 됩니다.답변이 도움이 되셨길 바랍니다.감사합니다.
Q. 운동 방향이 변화해서 속도가 변화한다라고 말하는게, 운동 방향의 변화로 변위가 변화하기 때문인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.속도는 물체의 속력 + 방향까지 포함된 물리량입니다. 즉 속력은 같더라도 방향이 다르다면 같은 속도가 아니게 됩니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.감사합니다.
Q. 열기구가 뜨는 원리가 정확히 무엇인가요??
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.열기구의 구조는 말씀하신 그대로 입니다.큰 풍선 아래에 뜨거운 공기를 넣어주는 구조이고, 뜨거운 공기로 인해 열기구가 위로 상승하게 됩니다.공기는 뜨거운수록 공기 분자간의 거리가 멀어져서 밀도가 낮아집니다. 밀도가 낮은 공기가 풍선 안에 모이기 때문에 그 힘으로 위로 상승하는 것이지요.밀도가 낮은 공기가 올라가는 다른 예는 대표적으로 헬륨풍선이 있습니다. 감사합니다.