안녕하세요 권창근 전문가입니다.
물리
Q. 자유 낙하 운동 방정식에 대한 궁금증입니다!
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.시간에 대해 적분하는 이유는 다음과 같습니다.미분은 변화율을 구하는 것이고, 적분은 그 변화율을 이용해 원래의 값을 구하는 것입니다.예를 들어, 위치를 미분하면 속도가 되고, 속도를 미분하면 가속도가 됩니다. 반대로 가속도를 적분하면 속도가 되고, 속도를 적분하면 위치가 됩니다.시간에 대해 적분하는 것은 시간에 따른 변화량을 구하는 것입니다. 예를 들어, 속도를 시간에 대해 적분하면 위치가 되고, 가속도를 시간에 대해 적분하면 속도가 됩니다.적분 상수를 속도로 놓으면 위의 식에서 gt + C >> gt + v 가 되는데, 왜 속도항인 v = gt 가 구해지는 이유는 다음과 같습니다.적분 상수는 적분 과정에서 임의로 정하는 상수입니다.위의 식에서 적분 상수를 속도로 놓으면, 적분 결과는 위치와 속도의 합으로 나타납니다.이때, 위치는 시간에 따라 일정하게 증가하므로, 속도는 위치의 변화율과 같습니다.따라서, 속도는 시간에 비례하는 값인 gt가 됩니다.즉, 적분 상수를 속도로 놓으면, 위치와 속도의 관계를 구할 수 있고, 이를 통해 시간에 따른 위치와 속도의 변화를 예측할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 초전도체 컴퓨터가 만들어 질 수 있을까요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.초전도체는 극도로 낮은 온도에서 전기저항이 0이 되는 성질을 가진 물질로, 이를 이용하여 컴퓨터를 만들면 전류가 에너지 손실 없이 영구적으로 흐를 수 있어 매우 효율적일 것으로 기대됩니다.하지만 초전도체를 이용한 컴퓨터를 만드는 것은 아직까지 기술적으로 많은 어려움이 있습니다.초전도체를 만들기 위해서는 극도로 낮은 온도(-273.15°C)를 유지해야 하는데, 이러한 온도를 유지하는 것은 매우 어렵습니다.초전도체는 전기저항이 0이기 때문에 전류가 한 방향으로만 흐르고, 전류를 제어하기 어렵습니다.초전도체를 이용한 컴퓨터를 만들기 위해서는 초전도체의 성질을 유지하면서도 전류를 제어할 수 있는 기술이 필요합니다.현재는 초전도체를 이용한 컴퓨터를 만들기 위한 연구가 진행되고 있으며, 일부 분야에서는 초전도체를 이용한 기술이 이미 상용화되어 있습니다.예를 들어, MRI(자기공명영상) 장치에서는 초전도체를 이용하여 자기장을 발생시킵니다.초전도체를 이용한 컴퓨터를 만들기 위해서는 기술적인 발전과 함께, 경제적인 측면에서도 많은 연구와 투자가 필요합니다.이를 이용해서 컴퓨터를 만들면 전류가 에너지 손실 없이 영구적으로 흐를것 같은데-> 전기회로에서 손실은 도통손실, 스위칭손실(반도체 스위칭) 등이 있으며, 초전도체로 인한 손실의 감소는 도통손실의 감소로 이어집니다. 전류는 전압과 부하의 저항으로 인해 결정되며 초전도체로 흐를땐 손실없이 흐르다 부하에서 에너지가 소모되므로 영구적으로 흐르지는 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 고생대, 중생대, 신생대를 나누는 기준은 무엇인가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.지구의 역사를 구분하는 기준은 다음과 같습니다.지질학적 사건: 생물의 대규모 멸종, 대륙의 이동, 기후 변화 등의 지질학적 사건을 기준으로 구분합니다.생물의 출현과 진화: 생물의 출현과 진화를 기준으로 구분합니다.지층의 생성 시기: 지층의 생성 시기를 기준으로 구분합니다.지구의 역사는 크게 선캄브리아대, 고생대, 중생대, 신생대로 구분합니다.선캄브리아대는 지구의 탄생부터 약 5억 4,000만 년 전까지입니다.고생대는 약 5억 4,000만 년 전부터 약 2억 5,000만 년 전까지 입니다.중생대는 약 2억 5,000만 년 전부터 약 6,600만 년 전까지 입니다.신생대는 약 6,600만 년 전부터 현재까지 입니다.각 시대의 시작과 끝은 정확한 연도가 아니라 대략적인 범위로 정해져 있으며, 연구 결과에 따라 조금씩 수정될 수 있습니다.더 궁금하신 점 있으시면 말씀해주세요.
지구과학·천문우주
Q. 바닷물에서는 몸이 더 잘 뜨는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.사람 몸이 바닷물에 들어갔을 때 더 잘 뜨는 이유는 바닷물의 밀도가 사람 몸의 밀도보다 높기 때문입니다.물에 뜨는 물체는 물보다 밀도가 낮아야 합니다. 밀도가 높다는 것은 같은 부피에 더 많은 질량이 있다는 것을 의미합니다.바닷물은 일반 물보다 밀도가 높습니다. 이는 바닷물에 소금 등의 염류가 녹아 있기 때문입니다. 바닷물에 녹아 있는 염류는 물 분자 사이의 간격을 좁게 만들어 밀도를 높입니다.사람 몸의 밀도는 부위에 따라 다르지만, 일반적으로 물보다 높습니다. 하지만 사람 몸의 대부분은 물로 이루어져 있기 때문에, 물에 뜨게 됩니다.사람 몸이 바닷물에 들어가면 바닷물의 밀도가 사람 몸의 밀도보다 높기 때문에, 사람 몸은 물에 뜨게 됩니다.사람 몸이 바닷물에 들어가면 몸이 더 잘 뜨는 것처럼 느껴지지만, 실제로는 바닷물의 밀도가 높기 때문에 더 많은 힘이 필요합니다.바닷물에서 수영을 할 때는 체력과 안전에 유의해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 고산병이 발생하는 높이와 그 증상은 어떤 것이 있나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.고산병(高山病, mountain sickness)은 높은 산을 오를 때 해발 2,000m 이상의 높이에서 발생할 수 있는 질환으로, 낮은 산소 농도에 신체가 적응하지 못해 발생합니다.고산병의 원인은 고도 상승에 따른 대기 중의 산소 농도 감소와 인체 내의 산소 포화도 감소입니다. 이로 인해 심장 및 호흡계가 과도하게 빨리 동작하게 되며, 그 결과로 두통, 피로, 소화 문제, 불면증 등의 증상이 발생할 수 있습니다.고산병의 증상은 경증부터 중증까지 다양하게 나타납니다.두통, 메스꺼움, 현기증, 피로, 호흡 곤란 등이 포함될 수 있습니다.움직임에도 피로와 무기력증을 느끼고, 음식을 먹고 싶은 욕구도 함께 저하됩니다.체온 저하와 수면 장애 갑작스럽게 체온이 떨어져 추위와 오한을 느낄 수 있고, 잠이 오지 않거나 중간에 깨는 수면 장애가 발생할 수 있습니다.고산병을 예방하기 위해서는 천천히 걷고, 물을 충분히 마시며, 적절한 휴식을 취하는 것이 중요합니다. 고산병 증상이 나타난다면 즉시 하산하거나 낮은 지대로 이동해야 합니다.증상이 극심한 경우에는 탈수, 폐와 뇌에 물이 차는 폐 부종과 뇌 부종으로 응급 상황으로 돌변할 수도 있습니다.
생물·생명
Q. 공포감을 느낄 때의 표현들이 과학적으로 정말 그러한가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.공포감을 느낄 때는 다양한 신체적 변화가 나타날 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 증상이 나타날 수 있습니다.1.심박수 증가: 공포감을 느끼면 교감신경이 활성화되어 심박수가 증가합니다.2.호흡수 증가: 호흡이 가빠지고 빨라집니다.3.근육 긴장: 공포감을 느끼면 근육이 긴장하고, 몸이 떨리거나 굳어질 수 있습니다.4.땀 분비: 땀이 많이 납니다.5.체온 변화: 체온이 상승하거나 하강할 수 있습니다.6.소화 기능 저하: 소화 기능이 저하되어 복통이나 설사 등의 증상이 나타날 수 있습니다.7.두통: 머리가 아프거나 무거워질 수 있습니다.이러한 신체적 변화는 공포감을 느끼는 상황에서 우리 몸이 대처하기 위한 반응입니다. 예를 들어, 심박수가 증가하면 혈액순환이 원활해져 뇌와 근육에 더 많은 산소와 영양소가 공급되고, 호흡수가 증가하면 더 많은 산소를 공급받아 몸이 빠르게 대처할 수 있습니다.개인마다 공포감을 느끼는 정도와 신체적 반응은 다를 수 있으며 공포감을 느낄 때 나타나는 신체적 변화는 공포의 종류에 따라 다를 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주공간에서 화염방사기를 쏘는게 가능한가요 ?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.우주공간에서 화염방사기를 사용하는 것은 불가능합니다. 그 이유는 다음과 같습니다.산소 부족: 우주 공간에는 산소가 없기 때문에 불이 붙지 않습니다. 불이 연소하기 위해서는 산소가 필요한데, 우주 공간에는 산소가 없기 때문에 화염을 내뿜을 수 없습니다.진공 상태: 우주 공간은 진공 상태이기 때문에 화염이 전파되지 않습니다. 화염이 전파되기 위해서는 공기나 연료와 같은 매개체가 필요한데, 우주 공간은 진공 상태이기 때문에 화염이 전파되지 않습니다.열 전달 문제: 우주 공간은 매우 춥기 때문에 화염방사기는 제 기능을 할 수 없습니다.영화나 게임에서는 극적인 효과를 위해 우주공간에서 화염방사기를 사용하는 장면이 연출되기도 합니다.우주공간에서 불을 내뿜는 것은 불가능하지만, 레이저나 플라즈마와 같은 다른 형태의 무기를 사용하여 적을 공격할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 공룡의 알로 계란후라이를 해먹는다면 ?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.공룡의 알은 크기와 무게가 다양합니다. 일반적으로 거대한 공룡의 알은 지름이 30cm 이상, 무게가 10kg 이상인 경우도 있습니다.공룡알을 계란후라이로 조리한다고 가정하면, 공룡알 하나당 계란 10개 이상의 양이 나올 것으로 예상됩니다. 하지만, 공룡알은 계란과는 달리 껍질이 두껍고 단단하며, 내부의 내용물도 계란과는 다른 성분으로 이루어져 있기 때문에, 실제로는 계란후라이와 같은 맛과 식감을 기대하기는 어려울 것입니다.공룡알의 크기와 무게는 공룡의 종류에 따라 다르기 때문에, 정확한 양을 계산하기 위해서는 해당 공룡의 알의 크기와 무게를 파악해야 합니다.공룡알을 실제로 조리하는 것은 불가능하며, 이는 윤리적으로도 문제가 될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 맨틀과 지각이 안쪽이 아닌 위에떠있는이유
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.지각, 맨틀, 외핵, 내핵은 지구의 층상 구조를 이루고 있습니다. 이들 층의 상대적인 위치와 무게는 다음과 같은 이유로 설명할 수 있습니다.밀도 차이: 지구 내부로 들어갈수록 물질의 밀도가 증가합니다. 핵은 철과 니켈 등의 무거운 원소로 이루어져 있어 밀도가 높고, 지각과 맨틀은 상대적으로 가벼운 원소로 이루어져 밀도가 낮습니다.중력: 지구 내부의 층들은 서로 중력으로 상호작용하고 있습니다. 중력은 질량이 클수록 강하게 작용하므로, 밀도가 높은 핵이 밀도가 낮은 지각과 맨틀을 아래로 누르고 있습니다.압력과 온도: 지구 내부로 들어갈수록 압력과 온도가 증가합니다. 이러한 조건에서는 물질의 상태가 변화할 수 있으며, 핵에서는 높은 압력과 온도 때문에 철이 액체 상태로 존재합니다.이러한 이유로 지각과 맨틀은 외핵과 내핵보다 위에 위치하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 공전과 자전을 느끼지못하는 이유?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.지구의 자전과 공전 속도는 매우 빠르지만, 인간을 비롯한 생명체가 그 속도를 느끼지 못하는 이유는 다음과 같습니다.1.관성: 지구의 자전과 공전으로 인해 우리 몸도 함께 움직이지만, 우리 몸은 관성에 의해 계속 정지해 있으려고 합니다. 이 때문에 우리는 지구의 자전과 공전을 느끼지 못합니다.2.상대성 이론: 상대성 이론에 따르면, 물체의 속도는 관측자의 위치와 운동 상태에 따라 다르게 느껴집니다. 지구의 자전과 공전은 매우 빠른 속도로 일어나지만, 우리는 지구 위에 고정되어 있기 때문에, 지구의 자전과 공전을 느끼지 못합니다.3.감각 기관의 한계: 우리의 감각 기관은 지구의 자전과 공전 속도를 감지하기에는 한계가 있습니다. 예를 들어, 우리의 눈은 지구의 자전으로 인해 하늘이 도는 것을 느끼지 못하고, 우리의 귀는 지구의 공전으로 인해 소리가 변하는 것을 느끼지 못합니다.4.일상적인 경험: 우리는 일상적으로 지구의 자전과 공전을 경험하고 있기 때문에, 그것이 매우 빠른 속도로 일어나고 있다는 것을 인식하지 못합니다.이러한 이유들로 인해, 인간을 비롯한 생명체는 지구의 자전과 공전 속도를 느끼지 못합니다.