안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
Q. 역고드름 현상은 어떤 과학적 원리로 가능한가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.물은 섭씨 4도에서 밀도가 가장 크며 온도가 더 올라가거나 내려가면 밀도는 작아진다.밀도가 작아진다는 얘기는 곧 부피가 커진다는 얘기와 같다.만약에 기온이 급강하하지 않고 서서히 빙점에 도달하게되면 먼저 물의 표면부터 얼게 될 것이다.서서히 빙점에 다다랐으므로 표면이라도 당연히 일부 지역은 약간 먼저 얼고 일부는 늦게 얼게 될 것이고 그런데 물의 표면이 얼 정도로 온도가 내려가면 남은 물은 부피가 커지므로 아직 얼지 않은 곳으로 밀려나게 된다.이 때 물의 가장자리가 아닌 가운데 어떤 지역에 아직 얼지 않은 작은 구멍이 있다면 이 구멍을 통해 물이 조금씩 밀려 나오게 될 것이다.기온이 빙점 이하이므로 밀려 나오는 물은 타고 흐르면서 계속 조금씩 얼게 될 것이고 부피 팽창에 의한 압력으로 작은 구멍은 계속 유지될 것이다.계속하여 서서히 기온이 낮아진다면 꽤 오랜 시간 동안 이와같은 현상은 지속될 것이므로 결국 하늘을 향해 고드름이 솟아 오르게 될 것이다.
Q. 백두산천지는 호수 인가요 강인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.백두산 천지는 세계에서 가장 깊은 화산 호수이며, 아시아에서 가장 크고 세계에서 가장 높은 칼데라호입니다백두산 천지의 위치는 북위 42°06′, 동경 128°03′이다. 백두산 천지의 형상은 구형, 마름모형, 호형이다. 백두산 천지의 너비는 3.58km이고 면적은 9.18km2, 집수 면적 50.57km2, 물 저수용량은 20억 4,000만m3이다. 백두산 천지의 가장 깊은 곳은 384m로 천지 남쪽이 좀 얕고 북쪽이 깊다. 평균 깊이는 214m이고 천지 수면의 해발 고도는 2,194m이다. 천지 물의 연 유출량은 4,481만m3이다. 연평균 수온은 －7.3~11℃이고 여름의 수면 온도는 5℃이다. 천지 물의 연 증발량은 284만m3로 총 유출량의 9%를 차지한다. 여름(8월)의 수온은 8℃이고 20m 깊이에서 수온은 3.5~4℃이다. 천지 물의 투명도는 19m이고 색깔은 초록색이다.
Q. 마우스는 어떻게 위치를 알고 움직이는 건가요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.마우스의 목적은 손의 움직임을 컴퓨터가 이용할수있는 신호로 번역하는것이에요.볼마우스는 다음과같은일을해요.1. 마우스가 움직일때 마우스 안에있는 볼이 책상과 접촉하며 굴러요.2. 마우스안에있는 두개의 롤러가 볼과 접촉하고있어요.롤러 하나는 x축으로 움직임을감지하도록자리잡고있고,다른하나는 이 첫번째 롤러와 90도 각도로 자리잡고있어서 y축의 움직임을 감지해요.볼이 구르면 롤러하나나 혹은 둘이 같이굴러요.3. 각 롤러는 축과 연결되어있으며 축은 안에구멍이 나있는 원판을 돌려요.롤러가 구르면 해당 롤러와 원판이돌아가요.4. 원판 양쪽에는 적외선 발광 다이오드와 적외선 센서가 자리잡고있어요.원판에 뚫린 구멍들이 LED에서 나오는 광선을 단속시키기떄문에 적외선 센서가 빛의 펄스를 볼수있어요.펄스 속도는 마우스의 속도와 직접 관련되어있어요.5. 마우스안에들어있는 프로세서 칩은 적외선센서로부터 펄스를 읽고 이를 컴퓨터가 이해할수있는 이진데이터로변환해요.칩은 마우스선을 통해서 이진데이터를 컴퓨터에 보내요.
Q. 선풍기에서 단수가 올라갈수록 선풍기가 세지는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.일단 모터의 회전에 대하여 아셔야 할것 같습니다.모터의 구조를 보시면 외부에 코일(고정자)이 있고 내부에 아마추어또는 전기자(회전자)라는 것이 있습니다.이 코일에 전기를 공급하면 전기자(회전자)라는 것이 코일(고정자)의 극수에 따라 회전하는 원리가 모터입니다.모터의 회전수에 영향을 미치는 것은 이 코일의 극수입니다. 극수를 2개를 주게 되면 전기자가 한바퀴 도는데 두번의 극을 경유하게 되는것이고 극수를 4개 준다면 전기자가 한바퀴 도는데 네번의 극을 경유 하게 되는것이죠.코일에 여러개의 극을 준다음 그 극의 한부분을 풍량 조절기 쪽으로 한선을 보내고공통으로 한선을 따서 연결하면 풍량 조절기를 바꿀때마다 극수가 바뀌어서 회전속도가 변경 되는 것입니다.많은 극을 경유할수록 풍량은 약해지고 힘은 덜든 반면 적은 극을 경유할수록 풍량은세지고(빨라지고) 한번에 많은힘을 소비하기 때문에 힘이 많이들게 됩니다.(전력이 많이소비되고)
Q. 이상기체와 실제기체는 어떤 차이점이 있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.이상 기체는 가상의 기체로, 입자 간 상호작용이 없으며 기체분자가 자체부피를 가지고 있지 않습니다. 따라서 이상 기체는 단순한 상태 방정식인 PV = nRT를 따르며, 기체의 압력, 부피, 온도가 서로 연관되어 있습니다. 이상 기체는 단순하고 예측 가능한 동작으로 인해 과학 연구 및 공학 분야에서 많이 사용됩니다.반면, 실제 기체는 intermolecular force가 있어 서로 부딪히고 상호작용하며 기체 자체부피가 있습니다. 이러한 입자 간 상호작용으로 인해 실제 기체는 이상 기체와 다르게 동작하며, 이를 설명하기 위해서는 더 복잡한 상태 방정식이 필요합니다.