Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 동일한 온도더라도 습도가 높으면 더 숨이막히고 버티기 힘든 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 인간의 몸은 땀을 흘려 체온을 조절합니다. 땀이 피부 표면에서 증발하는 과정에서 열을 가져가고 이런 방식으로 체온을 낮추게 됩니다. 습도가 높다는 것은 공기 중에 이미 많은 수분을 함유하고 있다는 것을 뜻하고, 앞 문장에서 언급한 땀의 증발이 이루어지지 않습니다. 더 덥게 느껴지는 것은 이런 이유 입니다.
물리
Q. 지구와 달 화성에서 탱탱볼이나 공을 떨어뜨릴경우 튀어오르는 높이가 어떻게 되나요
안녕하세요. 탱탱볼이나 공이 지면에 떨어질 때, 중력의 영향을 받아 에너지를 얻고 튀어오릅니다. 공이 지면에 닿을 때의 속도는 중력 가속도와 낙하 높이에 따라 결정됩니다. 튀어오르는 높이는 에너지 손실과 탄성 계수에 의해 영향을 받으며 중력 가속도에 따라 달라집니다. 튕긴 후의 높이 h′는 공이 튀기 전의 높이 h, 중력 가속도 g, 그리고 탄성 계수 e에 따라 결정됩니다. 일반적으로, 탄성 계수 e는 공의 재질과 지면의 성질에 따라 다릅니다. 각 천체에서의 중력 가속도는 지구의 중력 가속도 (g): 약 9.81 m/s², 달의 중력 가속도 (g): 약 1.63 m/s² (지구의 약 1/6), 화성의 중력 가속도 (g): 약 3.71 m/s² (지구의 약 0.38) 입니다.떨어뜨리는 높이 h=1미터탄성 계수 e=0.7 (실제 값은 다를 수 있음)로 가정했을때 공이 떨어진 후 높이 h′는 다음과 같이 계산할 수 있습니다: h′=e2⋅h아하토큰 텍스쳐 수식관련 구현이 일반 워드와 차이가 있어 다소 투박한 표현으로 적어보겠습니다. 양해 바랍니다.지구에서:자유낙하 속도 계산:v = sqrt(2 x 9.81 x 1) ≈ 4.43 m/s튀어오르는 높이 계산:h' = ( (0.7 x 4.43) / sqrt(2 x 9.81) )^2 ≈ 0.49 m달에서:자유낙하 속도 계산:v = sqrt(2 x 1.63 x 1) ≈ 1.80 m/s튀어오르는 높이 계산:h' = ( (0.7 x 1.80) / sqrt(2 x 1.63) )^2 ≈ 2.45 m화성에서:자유낙하 속도 계산:v = sqrt(2 x 3.71 x 1) ≈ 2.72 m/s튀어오르는 높이 계산:h' = ( (0.7 x 2.72) / sqrt(2 x 3.71) )^2 ≈ 1.35 m 따라서, 같은 조건에서 공을 1미터 높이에서 떨어뜨렸을 때, 지구, 달, 화성에서의 튀어오르는 높이는 각각 다르게 나타납니다. 지구: 약 0.49 미터달: 약 2.45 미터화성: 약 1.35 미터
생물·생명
Q. 달팽이는 어떤식으로 동족과 소통하나요?
안녕하세요. 달팽이는 주로 화학적 신호와 촉각을 통해 동족과 소통합니다. 비록 달팽이들이 고도로 사회적인 동물은 아니지만, 특정한 상황에서는 서로 간의 의사소통을 합니다. 달팽이는 페로몬이란 화학 물질을 통해 소통합니다. 주로 짝짓기 시기에 짝을 찾기 위해 사용하거나, 이동할 때 분비하는 화학적 신호로 위험을 감지하고 이를 따라가거나 혹은 피할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 거미가 생각보다 수명이 긴데 평균 어느정도나 되며 긴이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 거미의 수명은 종에 따라 크게 다릅니다. 일반적인 거미들은 1년에서 3년 정도의 수명을 가지고 있습니다. 질문자님의 언급처럼 타란튤라 같은 경우 20년 이상 사는 종이 있기도 합니다. 수컷 타란튤라는 5~10년, 암컷의 경우 20년이상 살 수 있습니다. 이들이 긴 수명을 유지할 수 있는 이유는 독을 사용하거나 은신처를 활용해 포식자를 피하는 능력이 뛰어나기 때문입니다. 타란튤라는 몸을 감추기 좋은 굴을 파서 생활하고, 외부의 위협으로부터 강한 독으로 자신을 보호합니다. 또 다양한 먹이를 먹을 수 있기 때문에, 필요한 경우 장기간 먹이 섭취 없이 생존이 가능합니다. 이런 먹이의 다양성은 그들의 생존 가능성을 높여줍니다. 타란튤라는 자라는데 긴 시간이 걸립니다. 그만큼 성장이 느리고 대사율이 낮아 에너지 소비가 적습니다. 느린 성장과 대사율은 장수와 연관이 있습니다.
생물·생명
Q. 작은 곤충들이 벽이나 천장에 중력의 영향이 있는데 왜 붙어있나요
안녕하세요. 작은 곤충들이 벽이나 천장에 붙어서 걸어다닐 수 있는 이유는 그들의 다리 구조와 여러 가지 물리적 원리들 덕분입니다. 많은 곤충들의 다리에는 수많은 미세한 털들이 있습니다. 이를 세타라고 부릅니다. 세타는 매우 가늘고 끝이 갈라져 있어서 표면과의 접촉 면적을 극대화합니다. 이를 통해 반데르발스 힘(Van der waals force)이 작용하여 표면에 강하게 붙을 수 있습니다. 반데르발스 힘은 분자 간의 약한 정전기적 인력을 말합니다. 접촉 면적이 넓을수록 이 힘은 강해집니다.