안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
전기·전자
Q. 벡터와 스칼라 좀 자세히 알려주세요~
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.스칼라와 벡터의 개념을 자세히 설명해 드리겠습니다.스칼라(Scalar):- 스칼라는 크기만 가지는 양입니다. 이것은 방향과 상관없이 양을 나타냅니다.- 스칼라는 보통 숫자로 표현되며, 크기만 있으면 됩니다.- 예를 들어, 온도, 질량, 속도 크기, 에너지 등은 스칼라입니다. 예를 들면 "30°C의 온도"나 "5kg의 질량"은 스칼라입니다.벡터(Vector):- 벡터는 크기와 방향을 모두 가지는 양입니다. 이것은 양과 함께 양의 방향을 나타냅니다.- 벡터는 화살표로 표현되며, 화살표의 길이는 벡터의 크기를 나타내고, 화살표의 방향은 벡터의 방향을 나타냅니다.- 예를 들어, 속도, 힘, 위치 변화, 이동 방향 등은 벡터입니다. 예를 들면 "5 m/s의 속도 벡터가 오른쪽으로 향한다"는 것은 벡터의 설명입니다.스칼라는 크기만 중요하며 방향이 필요하지 않습니다. 반면에 벡터는 크기와 방향 모두가 중요한 양입니다. 벡터는 다양한 분야에서 사용되며 물리학, 공학, 컴퓨터 그래픽스 등에서 중요한 개념입니다. 이러한 차이를 이해하면 스칼라와 벡터를 구별할 수 있을 것입니다. 이해에 도움이 되었으면 좋겠습니다!
지구과학·천문우주
Q. 하늘에 비행기 지나가면 길게 연기가 보이는 과학적현상이 궁금해요.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.하늘에 제트기나 비행기가 날 때 뒤에 길게 이어지는 구름길 현상은 "초음속 비행기 구름" 또는 "콘트레일"이라고 알려져 있습니다. 이 현상은 과학적으로 설명될 수 있습니다.비행기 엔진에서 배출되는 연소 가스는 고온과 고압에서 나오며, 대기 중에는 저온과 저압입니다. 이로 인해 엔진 배기 가스가 주위 공기와 빠르게 냉각되면서 수증기가 응축하여 작은 물방울로 바뀝니다. 이 물방울들이 주위 공기와 미립자들과 상호 작용하면서 구름 형성이 시작됩니다.콘트레일의 길이와 지속 시간은 주로 대기 상태에 영향을 받습니다. 습도와 온도가 낮을수록 콘트레일이 더 오래 남게 되며 더 길게 보일 수 있습니다. 따라서 시간이 지나면 콘트레일은 더 길게 이어질 수 있습니다.
화학
Q. 드럼세탁기에 세재를 넣으면 때가빠지는 원리는 어떤 과학적 원리가 숨어있나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.드럼세탁기의 작동은 화학적인 반응이 아니라 물리적인 원리에 기반하고 있습니다. 세재와 물리적 작용을 통해 빨래에 때와 뱃지를 제거합니다. 세제는 물에 녹아서 빨래 위에 분산되며, 드럼세탁기는 회전과 진동을 통해 물과 세제가 빨래와 함께 혼합되고 마찰을 유발합니다. 이로써 물리적인 힘을 통해 때와 뱃지를 떼어내고 피면에서 분리시킵니다. 그 후에는 물을 통해 빨래의 표면에서 이 떼어진 뱃지와 때가 씻겨지게 됩니다. 이런 물리적 작용을 통해 빨래가 깨끗해지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양이 생겨난 시기는 언제인지 알수 있나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.태양은 약 46억 년 전에 형성되었습니다. 이것은 천체의 진화 및 우주의 형성 과정 중 하나였습니다. 태양은 수소와 헬륨으로 구성된 핵융합 반응으로 생겨났으며, 이 과정에서 엄청난 열과 에너지를 방출합니다. 태양은 여전히 핵융합을 통해 에너지를 생산하고 있으며 이로 인해 우리 행성에 빛과 열을 제공합니다.
물리
Q. 야구에서 홈런을 칠 때의 발사각이 45도 보다 작은 이유는?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.야구나 창던지기와 같은 스포츠에서 최적의 발사각은 45도가 아닐 수 있습니다. 이것은 공의 초기 속도, 공의 무게, 공기 저항 및 목표 지점까지의 거리와 같은 여러 가지 요소에 따라 다를 수 있습니다. 공기 저항은 공이 움직일 때 작용하는 힘이며, 이것은 공의 속도와 발사 각도에 따라 변할 수 있습니다. 45도 발사각은 이상적인 이론적인 각도이지만, 실제로는 공기 저항을 고려해 최적의 각도를 결정해야 합니다.공의 초기 속도가 다르면 최적의 발사각도 다를 수 있습니다. 낮은 초기 속도의 경우 공을 더 높은 각도로 발사하는 것이 더 멀리 날아가게 만들 수 있습니다.