안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 자기부상열차 원리가 궁금합니다,.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.자기부상열차가 움직이기 위해서는 열차를 선로로부터 띄우는 힘과 열차를 원하는 방향으로 진행시키는 두 가지의 힘이 필요하다. 열차를 선로에서 띄우는 방법은 크게 자석 양극의 반발력을 이용하는 반발식(electrodynamic suspension)과 자석과 자성체간의 인력을 이용하는 흡인식(electromagnetic suspension)으로 나눌 수 있다. 일반적으로 반발식은 흡인식보다 제어 측면에서 장점을 갖지만, 저속에서는 코일에 유도된 자속이 차체를 띄울 수 있을 만큼 충분하지 못해 약 100km/h 이하의 속도에서는 바퀴를 사용해야 한다. 이에 비해 흡인식 열차는 차량의 부상력을 제어해 균형을 유지하는 부분이 복잡하지만 저속에서도 부상이 가능하다는 장점이 있다
Q. 번개와 천둥의 차이점은 무엇일가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1. 번개번개구름 속에서 분리 축적된 음·양의 전하 사이 또는 구름 속의 전하와 지면에 유도되는 전화와의 사이에서 발생하는 불꽃방전을 말한다. 번개방전 또는 뇌방전이라고도 하며, 구름속의 전하 사이의 방전을 구름속방전, 구름방전 또는 구름사이방전, 구름과 지면 사이의 방전을 대지방전 또는 벼락이라고 한다.어느 쪽의 방전도 규모가 대단히 크고, 방전 직전의 양쪽 전하 중심 사이의 전위차는 1억∼10억V, 중화되는 전하는 통상 20∼30 쿨롬으로서, 방전로의 길이는 수km로부터 십수km에 이른다. 번개는 좁은 의미로는 이 방전에 의한 발광현상을 말한다. 이 방전에 의하여 나는 소리를 천둥이라고 한다.2. 천둥공중전기의 방전에 의하여 발생하는 소리를 말한다. 공중전기의 방전로는 30,000K의 고온에 달하여 초음속으로 팽창하게 되므로 기압의 충격파를 일으켜 천둥을 울리게 한다. 천둥 그 자체는 0.5초 이하의 단시간의 현상이지만 방전로의 길이가 2∼14km에 이르고 있으므로 귀까지의 도달시간 차이 때문에 소리가 길게 끌면서 들린다. 천둥이 들리는 범위는 30km 정도이다.
Q. 불꽃 색깔별로 온도가 다른 과학적인 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.불의 색이 다른 이유는 원소의 형태와 온도가 달라지기 때문입니다. 불은 온도가 올라갈수록 파란색을 띄고, 온도가 낮을수록 붉은 색을 나타냅니다. 가스레인지 불이 정상적으로 완전연소가 될 경우 파란색 불이 켜져야 됩니다. 하지만 붉은색 불이 나올 경우 위에 나열한 경우가 원인이 되는 경우가 많습니다. 빨간 불이 나올 경우 가스가 불완전연소로 인해 생기게 되는데요. 이럴 때 일산화탄소가 남아 있기 때문에 가스불이 붉은색일 경우 계속 사용하지 말아야 합니다.
Q. 초승달과 그믐달의 차이를 설명해주세요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.▶구분법①초승달과 그믐달을 구분하는 가장 쉬운 방법은 달의 삭망(朔望) 주기를 한 달의 기준(29.5일)으로 삼고 있는 음력 날짜를 확인하는 것입니다. 달은 달의 모습이 보이지 않는 삭(朔,음력 초하루, 태양과 지구사이에 달이 위치함)으로 시작해 상현달-보름달-하현달-그믐달 순으로 모습을 바꿉니다. 초승달은 음력 3~4일경 뜨는 눈썹 모양의 달이며 그믐달은 음력 27~28일 즈음에 볼 수 있습니다. 서양에서는 초승달을 새달이라고 해서 New Moon, 그믐달을 오래된 달이라 Old Moon이라고 부릅니다.☞삭과 망: 삭(朔,초하루 삭, 달의 위치가 태양과 지구사이)은 음력 초하루이며 망(望, 지구 위치가 태양과 달사이)은 보름(음력 15일)을 말합니다. ②초승달과 그믐달은 달이 뜨는 시간으로도 알 수 있습니다. 아침에 떠서 저녁에 서쪽으로 지는 초승달은 초저녁 서쪽 하늘에 낮게 떠 있다 사라지며, 새벽녘에 뜨는 그믐달은 해가 뜨기 직전 동쪽 하늘에 잠깐 나타났다 날이 밝으면 금방 시야에서 사라집니다.③초승달과 그믐달은 손톱 모양을 이용해 구분하기도 하는데 손을 손등이 눈앞으로 향하게 해서 볼 때 달의 모습이 왼손 엄지손톱같이 오른쪽으로 보이면 초승달, 오른손 엄지손톱같이 왼쪽으로 보이면 그믐달이라는 것으로 이 방법은 우리나라와 같이 지구 북반구에서만 적용합니다.
Q. 3000rpm은 1분에 엔진이 3000번 회전
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.분당 회전수를 가리킨다. 보통 자동차의 엔진 회전수 또는 컴퓨터의 하드디스크 속도를 나타내는 단위로 많이 쓰지만, 실제로는 모든 회전체의 회전수를 나타낼 때 쓰는 단위이다. 예를 들어, 골프나 야구에서도 볼이 날아갈 때는 일정한 속도로 회전하면서 날아가는데, 이때도 볼이 1분당 몇 번 회전하는가를 나타내고자 할 경우, RPM을 단위로 쓴다. 이처럼 회전하는 모든 물체의 1분당 회전수를 나타내는 단위가 RPM이다.자동차·오토바이 따위의 경우에는 회전속도계를 통하여 표시되는데, 자동차는 일반적으로 계기판에 설치된 엔진 회전계를 가리킨다. 이 회전계에 보면 0에서부터 9까지의 숫자가 표시되어 있다. 여기서 1은 1,000rpm을, 2는 2,000rpm을 의미한다. 1,000rpm은 엔진의 주축인 크랭크축이 1분에 1,000바퀴를 돈다는 뜻이다. 다시 말하면 엔진이 1분당 1,000번을 돌면 1,000rpm, 1,500번 돌면 1,500rpm이다.RPM이 높아지는 것은 곧 엔진의 회전수가 많아진다는 뜻이고, 회전수가 많아진다는 것은 그만큼 자동차의 출력과 속도에도 영향을 준다는 뜻이다. 다시 말해 토크가 일정하다면, RPM이 높아질수록 속도가 높아진다. 그러나 RPM과 자동차의 속도가 꼭 비례하는 것은 아니다. 왜냐하면 자동차의 출력(마력)은 엔진의 회전력인 토크와 RPM을 곱한 값이기 때문에, 토크의 영향도 받는다.