안녕하세요 김두환 전문가입니다.
화학
Q. 공기를 넣은 풍선과 헬륨을 넣은 풍선은 달리는 자동차에서 움직임이 반대이던데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.관성의 법칙과 밀도 때문입니다.헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 뜨기 마련입니다.그리고 달리는 차량 내에는 공기가 가득차있고, 만약 차량이 순간적으로 멈추거나 급발진을 하면 몸이 쏠리듯이 공기도 한쪽으로 쏠립니다. 차량이 급발진하는 경우 관성에 의해 몸이 뒤로 쏠림을 느끼듯이 공기도 뒤로 쏠립니다. 이 때 헬륨 풍선은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 쏠리고 있는 공기랑은 반대에 위치하게 됩니다. 왜냐하면 공기가 뒤로 쏠림으로써 공간을 채우고, 헬륨은 밀도가 낮아 공기 층을 뚫고 들어가지 못하기 때문이죠.
생물·생명
Q. 두사람이 함께 잠을 잘때 같은 포즈로 자는 경우가 많이 생기는 과학적인 이유가 있을까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 우연의 일치이며 사람들이 잘 때의 모습은 몇가지 정해져 있지 않습니다. 크게 왼쪽으로 눕거나 오른쪽, 엎드리기, 정자세가 있죠. 이러한 모습이 편한 자세이며 우연히 같은 자세를 취할 때를 포착할 수 있는 것입니다. 물론 유전적으로 편한자세가 존재할 수도 있습니다.
화학
Q. 배터리 용량 잔여량에 따라서 무게가 달라지나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.아니요. 무게변화는 없습니다. 베터리는 내부 화학물질이 이온화 된 상태로 분극 되어있습니다. 즉, 한쪽에는 +를 띤 물질이 다른 쪽에는 상대적으로 -를 띤 물질이 존재하죠. 이렇게 이온을 띤 물질이 +, -가 나뉘어져 전기에너지(전압)를 만들게 되고, 우리가 사용할 수 있는것이죠. 이를 사용하면 분극된것이 서서히 붙어 전기적 중성을 이루어 전압을 만들지 못하고 방전됩니다. 충전기에 꽂아 충전시키면 다시 분극이 되는 것이죠.
지구과학·천문우주
Q. 비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.비행을 하는데 크게 두 가지 원리가 있습니다. 첫째, 양력을 얻는 원리가 있으며 둘째론 작용-반작용이 있습니다.양력을 얻는 원리는 압력차에 의한 힘에 의한 것입니다. 비행체의 날개에서 주로 얻게되는데, 날개의 윗부분은 곡면으로, 아랫부분은 평평한 면으로 하여 윗부분에서 공기의 흐름, 유속을 빠르게 해줌으로써 압력을 낮추는 것입니다. 그러면 날개의 아랫부분에서 윗부분으로 힘을 받게되어 뜰 수 있습니다. 이를 이용한 것은 비행기, 새 등이 있습니다.작용-반작용은 프로펠러에서 공기들을 지면으로 밀어내는 힘으로 비행체가 뜨는것을 의미합니다. 프로펠러를 회전시켜 공기를 지면으로 수직하게 튕겨내면서 비행체가 뜨는것이죠. 이를 이용한 것은 헬리콥터, 드론, 로켓이 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 밀물과 썰물이 생기는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.밀물과 썰물은 조수간만의 차라고 하는것이죠. 조수간만의 차는 태양, 달의 만유인력에 의해 나타나는 현상입니다.지구는 태양 주위를 공전하고 달은 지구 주위를 공전합니다. 그리고 지구는 자전을 하고 있죠. 그래서 지구가 자전하면서 우리나라가 달과 가까워지거나 태양과 가까운 위치에 놓일 때가 있습니다. 이때 만유인력이 작용해 해수면이 상승하고, 태양이나 달과 가장 멀어지는 시기에 해수면이 하강합니다. 이러한 이유로 조수간만의 차가 나타나죠.밀물과 썰물이 생기지 않는 경우 파도가 거의 치지 않아 잔잔하며, 퇴적, 침식 작용이 일어나지 않을 수 있습니다. 또한 염전이나 갯벌이 없을 수 있죠.