안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 마찰력은 어떻게 생기고 무슨힘인지 알고 싶어요!
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.마찰력은 물질이 다른 물질에 맞닿은 채 미끄러져 움직이거나 움직이려 할 때, 이를 방해하는 힘이다. 항상 물질을 움직이게 만드는 힘과 반대 방향이며, 물질이 움직이는 평면과 평행한 방향으로 작용한다.물질이 다른 물질의 표면 위를 미끄러져 갈 때 마찰력에 의해서 물질이 가진 운동 에너지가 열로 변환되며, 외부에서 에너지가 공급되지 않는 한 운동 에너지는 0으로 줄어든다. 즉 물체가 멈춘다. 마찰력에 의해 물질의 표면은 마모된다.2. 마찰력의 원인[편집]사실, 물체의 표면을 분자 단위로 보게 되면 엄청나게 불규칙해서 물체와 물체끼리 접촉할 때에는 겉보기 넓이보다 극도로 적은 면(전체 면적의 약 1/300)만의 접촉이 이루어진다. 이 때 이 하나하나 작은 입자들끼리 직접 부딪히면 응착(Cold welding)이란 현상이 일어난다. 분자들끼리 직접 부딪히는 상황에서는 분자들 차원에서 전자를 공유하는 공유 결합이 일어나 새로운 분자로 변해 붙어버리는데, 어떠한 처리도 안 하고 그냥 붙이게 되면 붙는 입자보다 붙지 않는 입자의 수가 월등히 많기 때문에 붙어봤자 어느 정도의 힘만 가해도 떼어낼 수가 있게 되는 것.[1] 운동 마찰력이 정지 마찰력보다 작아지는 이유도 분자끼리 냉용접할 수 있는 시간이 거의 없기 때문이며 육안 상 거의 균일한 표면에서도 운동 마찰력이 불규칙적으로 측정되는 이유도 실제로 부딪히는 접촉면의 넓이가 무작위이기 때문이다. 그렇기 때문에, 이론적으로만 가능하지만 만일 두 물체의 표면에 있는 모든 분자가 붙어버리면 못 뗀다. 인위적으로 이러한 현상을 이용해 가열하지 않고 물체를 붙이는 기법도 개발되었다. 반대로 단 하나의 분자면만 접촉한다면 압력을 통해 물체를 절단시켜 버릴 수도 있다. 압력은 접촉면적에 반비례하므로 접촉면적이 극도로 작아진다면 면적 당 가해지는 압력은 극도로 커지게 된다. 따라서 큰 힘을 들이지 않고도 분자 사이의 결합을 끊어버릴 수 있게 되기 때문이다. 하지만 위 냉용접이론에도 한계는 존재한다. 만일 어떠한 물체가 바닥과 분자단위로 결합되어 있다면, 우리는 그것을 바닥으로부터 분리할 때 저항을 느껴야할 것이다. 하지만, 실제론 그렇지 않다. 그리고 기타외 다른 마찰력 이론 또한 한계가 정해져있기에 아직 마찰력의 정확한 원인은 알려지지 않았다고 보는 게 옳다.
Q. 고리가 있는 행성과 없는 행성의 차이는 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.행성의 고리는 평평한 디스크 형태의 영역 내에 행성 주위로 공전하는 먼지와 다른 작은 입자들이다. 토성의 고리가 가장 눈에 잘 띄고 잘 알려져 있으나, 토성 뿐만 아니라 태양계의 나머지 목성형 행성들도 고리를 가지고 있다.토성의 고리행성의 고리가 생성되는 세 가지 제안된 방식이 있다. 행성의 로쉬 한계 내여서 그리하여 위성을 형성하기 위해 뭉치지 못한 원시 행성 디스크의 물질에서 생성, 큰 충격에 의해 부서진 위성의 잔해에서 생성 또는 로슈 한계내로 통과할 때 조석 압력에 의해 부서진 위성의 잔해에서 생성되었다는 것이다. 대부분의 고리들은 불안하며 수억 수십억년의 과정을 거쳐서 분산되었다고 생각되었다. 그러나 토성의 고리는 매우 오래되었으며 태양계의 생성의 초기까지로 추정된다.고리 입자들의 성분은 다양하다. 그것은 실리케이트 또는 얼음 먼지 일 수 있다. 더 큰 바위들과 자갈들도 역시 존재한다.
Q. 볼록 렌즈로 물체를 보면 크기 변화가 일어나는데 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.가운데가 볼록한 렌즈. 광선이 통과할 때는 뒤편의 한 점에 모이고, 물체와 렌즈 사이의 거리에 따라 물체와 같은 편에 바로 선 허상(虛像)이 생기기도 하고 뒤편에 거꾸로 선 실상(實像)이 생기기도 한다. 현미경, 망원경, 사진기 따위에 렌즈로 쓴다.
Q. 달은 태양계의 행성이 아닌가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달은 지구의 "위성"입니다.달의 공전 모체가 지구라는 행성이 됩니다. 한 계(System)에서 항성을 중심으로 공전하는걸 행성이라고 하고요, 각각의 행성을 공전하는 천체를 위성이라고 합니다. 그렇기에 달은 행성을 공전하는 위성입니다.
Q. 뜨거운밥이 왜 차가운 밥보다 맛있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.밥과 국은 뜨거워야 맛있습니다. 차가우면 맛이 없어요~ 어르신들의 밀씀.......