Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 물 수제비는 어떤 원리로 튀기면서 가는건가요?
안녕하세요. 철새의 이주 본능은 유전적 요인에 의해 주로 결정되며, 이는 수백만 년의 진화 과정을 통해 형성된 복잡한 생물학적 특성입니다. 철새들이 이주 시기, 방향, 거리를 예측할 수 있는 능력은 유전자에 의해 전달되는 정보에 기반을 둡니다. 이 본능적 행동은 그들의 생존과 번식에 필수적인 역할을 합니다. 유전적 본능과 더불어, 철새의 이주 경로와 습관에는 후천적인 학습도 일부 영향을 미칩니다. 예를 들어, 어린 철새들이 노련한 성조들과 함께 첫 이주를 경험하면서, 이동 경로, 중간 기착지의 위치, 위험을 피하는 방법 등을 배울 수 있습니다. 또한, 환경 변화와 같은 외부 요인도 철새의 이주 패턴에 변화를 일으킬 수 있어, 이들은 새로운 이주 경로를 개발하거나 기존의 경로를 조정하기도 합니다.
Q. 거리와 속력, 시간의 관계는 어떻게 성립하나요?
안녕하세요. 거리, 속력, 시간 간의 관계는 기본적인 물리학의 원리에 근거하여 설명됩니다. 이들 간의 관계를 설명하는 기본 공식은 거리 = 속력 x 시간 입니다. 이 공식은 일정한 속력으로 움직이는 물체가 일정 시간 동안 이동한 거리를 계산할 때 사용됩니다. 이 공식의 유도는 다음과 같습니다. 속력을 단위 시간 동안 이동한 거리를 나타내는 물리량으로 정의됩니다. 예를 들어, 속력이 시속 60킬로미터(km/h)라는 것은 한 시간 동안 60킬로미터를 이동한다는 의미입니다. 따라서, 만약 물체가 3시간 동안 이 속력으로 이동한다면, 총 이동 거리는 속력 x 시간 = 60 km/h x 3 h = 180 km이 됩니다. 이 공식은 속력이 시간에 대해 일정할 때 적용되며, 가속도가 작용하는 경우에는 이 공식이 다르게 표현될 필요가 있습니다. 가속 운동의 경우, 평균 속력을 사용하여 거리를 계산하거나, 속력이 시간에 따라 어떻게 변하는지를 나타내는 함수를 통해 거리를 적분하여 구할 수 있습니다. 이런 이론은 뉴턴의 운동 법칙과 갈릴레이의 상대성 원리에 기반을 두고 있으며, 이는 고전역학의 기초를 형성합니다.
Q. 풍선이 부풀면 터지는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 풍선이 부풀어 오르다가 터지는 현상을 이해하려면 물질의 탄성 한계, 내부 압력의 변화, 재료의 응력 분포에 대해 알아야 합니다. 풍선은 주로 고무나 라텍스와 같은 탄성을 지닌 재료로 만들어지며, 이 재료들은 외부에서 가해지는 힘에 의해 일정 정도 변형이 가능하고, 힘이 제거되면 원래의 상태로 돌아가려는 성질을 가지고 있습니다. 이를 탄성이라고 하며, 모든 재료는 이러한 탄성의 범위, 탄성 한계가 존재합니다. 풍선에 공기가 주입될 때 내부의 압력이 상승하게 되고, 이 압력은 풍선의 벽을 밀어내려 하면서 풍선의 재료를 팽창시킵니다. 초기에는 풍선 재료의 탄성 덕분에 압력을 견디고 형태를 유지할 수 있지만, 계속해서 공기가 주입되면 내부 압력이 증가하여 재료에 가해지는 응력도 커집니다. 풍선 벽의 어떤 부분이라도 그 부위의 응력이 재료의 파열 강도를 초과하게 되면, 풍선은 더 이상 압력을 견디지 못하고 그 지점에서 찢어지게 됩니다. 풍선이 파열되는 것은 이처럼 재료의 탄성 한계를 넘어서는 압력과 응력이 원인입니다.
Q. 다이너마이트 500kg으로 고래를 터트리면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 1970년 오리건에서의 고래 폭발 사건은 다이너마이트를 사용하여 고래 사체를 처리하려 했던 실패한 시도였습니다. 이 사건은 폭발에 의한 사체 파편이 주변 지역으로 퍼지면서, 차량에 피해를 주는 등의 문제를 일으켰습니다. 해당 사건은 고래 사체를 제거하는 방법으로 폭발물을 사용하는 것이 얼마나 비효율적인지를 보여준 사례로 남아 있습니다. 1. 범고래의 몸길이는 약 10m, 무게는 약 10000kg입니다. 500kg의 다이너마이트를 사용하면, 이러한 크기의 범고래는 완전히 파괴될 것이며, 주변 환경에도 상당한 피해를 초래할 수 있습니다. 2. 항유고래는 몸길이 20m, anrp 80000kg의 훨씬 큰 질량을 가지고 있어서 상대적으로 다이너마이트의 폭발 효과가 감소될 수 있습니다. 그러나 이는 폭발 자체가 덜 위험하다는 의미가 아닙니다. 여전히 동일한 대규모의 피해를 일으킬 것으로 예상됩니다. 3. 대왕고래의 몸길이는 33m에 체중이 250000kg에 달합니다. 500kg 다이너마이트로 인한 피해는 상상할 수 없는 수준으로 심각할 것으로 예상됩니다. 실제로 이 정도 크기의 생물에 폭발물을 사용하는 것은 생물 보호와 환경 보호 관점에서도 허용되지 않습니다.
Q. 철새의 이주 본능은 유전적으로 결정되는 것일까요?
안녕하세요. 철새의 이주 본능은 주로 유전적 요인에 의해 크게 결정되며, 이는 수백만 년에 걸친 진화 과정을 통해 형성된 복잡한 행동 패턴입니다. 다만, 이 본능은 후천적인 학습과 경험에 의해서도 일정 부분 조절되거나 변형될 수 있습니다. 철새들은 대개 태어날 때부터 이주의 시기, 방향, 거리와 같은 정보를 유전적으로 내재하고 있습니다. 이들은 자연선택에 의해 가장 적합한 이주 경로와 시기를 선택하는 유전자를 계승합니다. 예를 들어, 특정 철새 종은 출생 후 처음 겪는 이주에서도 별도의 학습 없이 수천 킬로미터를 이동할 수 있는 능력을 보여줍니다. 이는 그들의 DNA 내에 이주 경로와 관련된 정보가 암호화되어 있음을 시사합니다. 그러나 철새의 이주 경로와 시기는 환경적 요인에 의해 영향을 받을 수 있으며, 경험을 통한 학습도 중요한 역할을 합니다. 젊은 철새들은 때때로 더 경험 많은 성조들과 함께 이주하면서 항로를 학습하고, 이러한 학습은 향후 독립적인 이주에 큰 도움이 됩니다. 또한, 기후 변화, 서식지의 변화같은 환경적 요인도 철새의 이주 패턴에 영향을 미쳐, 새로운 이주 경로를 개발하거나 기존의 경로를 변경하게 만듭니다.