안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 관성 모멘트라는 것이 무엇인지 답변바라고 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.관성 모멘트는 어떤 물체가 주어진 축을 중심으로 일어나는 회전 운동을 변화시키기 어려운 정도를 나타내는 물리량이기도 하다. 예를 들어, 두 개의 질량이 같지만 반지름이 다른 원판 A와 B를 생각해보자. A가 반지름이 더 크고, 둘 모두 질량 분포가 균일하다 가정하자. A는 더 큰 원판이기 때문에, 같은 각속도로 돈다면 바깥쪽은 B보다 훨씬 더 빠르게 움직이게 된다. 때문에, A를 돌리는 것이 B를 돌리는 것보다 어렵다. 이러한 두 원판의 특성을 설명해주는 물리량이 관성 모멘트이다. 이 경우, A의 관성 모멘트는 B보다 크게 된다.다이빙 선수들은 회전을 최대한 빠르게 하기 위해 몸을 움츠린다.텐서형태에는 두 종류가 있다. 스칼라 형태는 간단한 경우에 주로 사용된다. 예를 들어, 도르래와 같이 회전축이 고정되어 있는 물체는 스칼라 형태를 사용하면 간단히 물리량 사이의 관계를 기술할 수 있다. 하지만, 회전축이 변하는 운동과 같은 복잡한 경우엔 각운동량 벡터와 각속도 벡터가 평행하지 않는 등 스칼라로 이 둘 사이의 관계를 기술하는게 불충분하기 때문에 텐서 형태를 사용한다. 이러한 경우의 예로 자이로스코프, 팽이, 인공위성의 운동이 있다.기계공학자들은 단면 이차 모멘트와 관성 모멘트를 구별하기 위해 이를 질량 관성 모멘트(mass moment of inertia)라 부르기도 한다. 이 둘을 구별하는 가장 쉬운 방법은 단위를 비교하는 것이다. 덧붙여 말하면, 관성 모멘트는 물체가 비틀림에 저항할 수 있는 능력을 나타내는 극관성모멘트와도 헷갈리지 않도록 주의해야 한다.
Q. 밥그릇에 밥이 붙었을때 물에 넣으면 잘 떨어지는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.쌀에는 전분 성분이 있습니다. 이 전분은 물과 만나면 표면이 녹기 시작해서 풀리기 시작합니다. 쌀가루 밀가루를 물에 풀어지는 것괴 같습니다. 딱딱하게 굳었더라도 물에 계속 잠겨 있다보면 풀어지기 시작하는 것입니다.
Q. 여름철에 모기, 파리, 하루살이 등이 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.겨울이 지나고 날씨가 플리면서 알을 낳기 시작합니다. 알은 유충이되고 유충이 성장해서 여름에 활동을 하기 시작하는 것입니다. 파리는 그래도 추위에 강하지만 모기는 추위에 약합니다. 그러다 가을이 되면 추위로 인해서 활동력이 약해 집니다.
Q. 눈을 뜨고자는 사람들이 있는데요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일반적으로 사람이 눈을 감고 자는 건 빛 자극이 숙면을 방해하기 때문으로 알려져 있지만 일단 학계에서는 사람이 눈을 감고 자는 이유에 대해 정확히 연구된 바가 없다.하지만 안과 전문가들은 눈을 뜨고 자는 원인은 사람마다 다양하며 이로 인해 눈에 여러 문제가 발생할 수 있어 원인을 명확히 찾고 필요 시 의학적치료를 받아야 한다고 설명한다.한림대강남성심병원 안과 문용석 교수는 “안구를 덮고 있는 각막이 지속적으로 외부에 노출되면 피부가 벗겨지는 것처럼 각막을 덮고 있는 상피세포가 손상 당해 노출성각막병증이 발생할 수 있다”며 “이 경우 눈이 무척 따갑고 쓰라리며 충혈·눈물 등이 동반된다“고 말했다. 이어 ”심지어 노출성각막병증이 오래 지속될 경우 각막 일부가 움푹 패이는 각막궤양, 각막이 불투명해지는 각막혼탁 등으로 진행돼 시력이 영구히 손상될 수도 있다“고 주의를 당부했다.
Q. 탄산음료를 마시고 까먹고 양치를 안하고 잠들면 치아가 녹나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.청량한 느낌의 탄산음료지만 전문가들은 ‘치아 건강’을 크게 손상시키기 때문에 섭취량을 줄이라고 강조한다. 탄산음료에 들어 있는 ‘당분’과 ‘탄산’이 치아 부식 속도를 앞당기기 때문이다.당분은 입안의 세균을 증식시켜 치아부식을 가속화한다. 당분은 콜라(1.5L)를 기준으로 108g이 들어 있다. 이는 일일 권장 설탕섭취량 50g의 2배에 달하는 수치다. 탄산은 입안의 산도를 높여 치아를 손상시킨다. 보통 Ph5.5 이하부터 치아 법랑질을 녹이는데, 탄산음료는 Ph 2.5~3.7로 강한 산성이다.탄산음료 섭취량 증가는 여름철 치은염, 치주염 등 치주질환자 숫자 증가로 이어진다. 건강보험심사평가원에 따르면 치주질환자는 여름철 385만명으로, 겨울철 350만명보다 10%나 증가했다. 건강보험심사평가원은 여름철 치추질환자의 증가 원인으로 탄산음료 섭취량 증가를 꼽았다.전문가들은 탄산음료 대신 물을 마시는 걸 권장하지만, 불가피하게 마셔야겠다면 다음 수칙을 따르라고 권장한다.▷치아 표면 닿지 않게 빨대 이용=탄산음료가 치아에 머무르는 시간이 길어질수록 치아가 부식될 시간이 늘어난다. 따라서 탄산음료가 치아에 최대한 닿지 않도록 ‘빨대’를 이용해 섭취하자. 또 입에 들어온 음료는 바로 삼키는 게 권장된다. 음료가 묻은 빨대도 습관적으로 물고 있는 것도 자제해야 한다.▷물, 얼음 섞어 먹기=탄산음료 맛이 약간 묽어지더라도 컵에 반 정도 물이나 얼음을 섞어 마시는 게 권장된다. 탄산음료의 농도가 묽어지면서 당분과 산성도 중화되기 때문이다. 탄산음료를 마시고 나서 물을 마시는 것도 좋다. 입안에 남은 당분과 탄산 성분을 물이 닦아내고, 탄산음료가 체내 칼슘 흡수를 막는 것도 억제하기 때문이다.▷바로 양치하지 않기=탄산음료를 먹어 산성물질이 치아에 묻은 상태에서 바로 양치질하면 치아가 마모되는 정도가 심해진다. 실제로 경희대병원 소아치과 박재홍 교수팀이 콜라·사이다 같은 탄산음료에 치아를 한 시간 동안 노출한 다음 양치질 시점에 따라 치아 표면의 변화를 살핀 결과, 곧바로 양치질했을 때보다 30분 후 양치질했을 때 법랑질 손상이 적었다. 30분~1시간 정도 여유를 가진 다음 양치하는 게 좋다.