안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
Q. 배가 바다에 뜨는현상은 어떻게 더는건가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.어떤 물질이 물에 뜨는지 가라앉는지를 결정하는 것은 그 물질의 밀도가 물보다 작은지 또는 큰지 입니다. 물보다 밀도가 작으면 뜨고, 밀도가 크면 가라앉습니다. 이때 무게가 얼마나 무거운지는 중요하지 않습니다.예를 들어 엄청나게 큰 스티로폼을 상상해보겠습니다. 사람이 혼자 들을 수 없을 정도로 엄청 무거운 수톤의 무게를 가지는 스티로폼이라도 밀도는 작기 때문에 물 위에 뜨게 됩니다. 배가 물에 뜨는 이유도 이와 밀접한 관련이 있습니다. 배가 물 위에 떠 있는 모습을 보면 배에 일부는 물에 잠겨 있고, 나머지 부분은 물에 잠겨 있지 않습니다.이때 물에 잠겨 있는 부분에 배 구조를 보면 겉은 무거운 철로 구성되어 있지만 그 내부는 대부분 엄청나게 가벼운 공기로 구성되어 있습니다. 즉, 물에 잠겨 있는 부분의 평균 밀도는 물의 밀도보다 작습니다. 이러한 밀도 차에 의해 부력이 발생 하게 되고 이 부력이 배 전체 무게와 동일 하면 배가 가라앉지 않고 물에 떠 있게 됩니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
Q. 축구공의 감아차기, 무회전 슟 등 회전을 시키는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.축구공을 발로 찼을 때 회전력이 생기는 이유는 크게 2가지가 있습니다.가장 큰 영향을 끼치는 것은 발로 축구공의 어느 곳을 차느냐 입니다. 축구공의 가운데를 차면 회전이 생기지 않아서 무회전 슛이 되고, 축구공의 측면을 차면 회전이 크게 생겨서 감아차는 것이 됩니다.가장 쉬운 예는 동전을 딱밤치기로 회전 시키는 것입니다. 한쪽 손으로 동전을 세워두고, 반대 손으로 동전의 측면을 치면 동전이 회전하게 됩니다. 이때 가운데를 치면 동전이 회전하지 않습니다. 다음은 질문에 써주신 야구공의 실밥과 같은 마찰에 의한 영향입니다. 감아차기를 할때 공의 중심이 아닌 옆을 차게 되고, 이때 공은 발과의 접촉에 의해 회전을 더 하기 됩니다.즉, 공을 찰때 뿐만아니라 공이 발에 닿아서 떨어지느 그 순간까지 계속 발 측면의 마찰에 의해 더 회전이 되는 것입니다. 이는 야구공을 던질때 회전시키는 것과 같은 원리입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
Q. 기울기와 비례상수의 차이는 뭘까요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.질문자님이 헷갈려하시는 것은 기울기가 변화하는 경우와 기울기가 일정한 경우로 나누어서 생각해보지 않아서인 것으로 생각됩니다.기울기는 얼마나 기울어져 있는지를 나타내는데. 곡선은 기울기가 계속 변하고 직선은 기울기가 일정합니다.즉 기울기 = 곡선의 기울기와 직선의 기울기를 모두 포함하는 개념입니다.그 중 직선의 기울기는 언제나 일정합니다. 일정하다는 것은 상수라는 것과 같은 의미입니다. 이때 변하지 않는 상수를 비례상수라고 합니다y = kx + a위 식은 직선을 표현하는 식이며, 여기서 기울기는 비례상수인 k로 나타내어진다는 의미입니다. 즉 직선인 경우에 k = 비례상수 = 기울기 입니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
Q. 물은 왜 얼리면 부피가 늘어가는것인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.물이 얼면서 부피가 증가하는 것은 얼음의 분자 구조 때문입니다.혹시 눈 내릴때 눈을 자세히 관찰해본적이 있으실까요? 눈은 특정 패턴으로 일정한 구조를 가지고 있습니다. 마찬가지로 얼음도 물 분자가 얼면서 특정한 모양을 만들게 됩니다. 이 구조 때문에 물 분자 사이사이에 빈 공간이 만들어지게 되어 부피가 증가하게 됩니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.
Q. 사우나 온도가 100도인데 사람이 들어가서 어떻게 버티는거죠?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.여름에 30도만 넘어도 야외에서 굉장히 덥게 느껴지는데 이는 대부분 햇빛에 의한 열과 지면이 달궈져서 올라오는 열기 때문입니다.30도인 물 안에 들어가서 비교해보시면 덥다고 느끼지 못하실겁니다.즉, 야외온도와 직접적으로 비교하기는 힘들다는 의미입니다.또한 사우나의 온도가 100도라는 것은 건식 사우나인 경우입니다. 일반적으로 건식 사우나는 80~120도 수준으로 사용되고, 습식 사우나는 60~80도 수준으로 사용됩니다.이때 온도가 100도라는 온도는 대부분 수중기가 가지고 있는 열인데, 기체인 물 분자의 밀도는 액체인 물 분자의 밀도 보다 약 700배 작습니다. 즉, 약 100도인 물 안에 사람이 들어갔을때보다 열을 약 700배나 덜 전달 받는다는 의미입니다. 건식 사우나의 수분들의 온도는 매우 높지만 이것이 사람의 피부로 잘 전달되지 않기 때문에(전달되는 속도가 느리기 때문에) 사람이 100도나 되는 사우나를 즐길 수 있는 것입니다.물론 열이 전달되는 속도가 느린 것이기 때문에 오랜시간이 지나면 체온도 100도와 비슷한 온도까지 올라가게 됩니다. 이러한 이유로 건식 사우나 내에 철로된 물체나 손잡이 등이 있다면 주의해서 접촉해야합니다. 그 물체들은 사우나 내에서 오랜시간 동안 열을 전달 받아왔기 때문에 매우 높은 온도 일 수 있습니다.답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.감사합니다.