안녕하세요. 강종훈 전문가입니다.
Q. 평소에 궁금한사항인데 질량과 무게는어떤차이인가요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.물체의 질량은 그 물체 안에 포함된 물질의 양으로, 그 물체 자체의 특성입니다. 예를 들어, 어떤 물체의 질량이 5킬로그램이라면, 그 물체 안에는 5킬로그램의 물질이 들어있다는 의미입니다.한편, 무게는 물체가 중력에 의해 끌려가는 힘을 나타냅니다. 물체의 무게는 그 물체의 질량과 지구 상에서의 중력 가속도에 의해 결정됩니다. 공식적으로는 무게(W) = 질량(m) × 중력 가속도(g)로 표현됩니다.지구 표면에서의 중력 가속도는 대략 9.8 미터/초²입니다. 따라서 질량이 5킬로그램인 물체의 무게는 약 49 뉴턴(5 kg × 9.8 m/s²)가 됩니다.요약하면, 질량은 물체에 내재된 물질의 양을 나타내는 것이고, 무게는 중력에 의해 물체가 끌려가는 힘을 나타냅니다. 질량은 어떤 위치에서든지 일정한 값이고 무게는 중력에의해 달라지는 값입니다.
Q. 평소궁금했던건데 소리는 어떻게 발생되고 전파되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.소리의 발생과 전달은 여러 단계로 나눌 수 있습니다.1.진동의 발생:소리는 물체나 매질에서의 진동으로 시작됩니다. 이 진동은 공기 분자, 고체 입자, 또는 액체 분자 등에서 일어날 수 있습니다.2.공기압의 변화:물체나 매질의 진동으로 인해 주변의 공기 분자들도 같은 진동을 따라하게 됩니다. 이때, 공기 분자들이 진동으로 인해 압축과 이완이 반복적으로 발생하게 됩니다.3.음파의 생성:압축과 이완이 발생하면 그 결과로 압력의 변화가 발생합니다. 이 압력의 변화는 음파로 알려진 파동 형태로 공간을 퍼져나갑니다.4.매질을 통한 전파:음파는 공기, 물, 고체 등의 매질을 통해 전파됩니다. 매질의 밀도와 탄성에 따라 속도와 특성이 달라지며, 이로 인해 소리의 특성이 변할 수 있습니다.5.귀에서의 감지:소리는 귀에 도착하여 소리의 높낮이는 주파수로, 소리의 세기는 진폭으로 변환됩니다. 내부의 감각기관이 이 신호를 해석하여 우리가 듣는 소리로 인식됩니다.이러한 단계를 통해 소리는 발생하고 전달되며, 매질의 특성에 따라 소리의 특징이 달라집니다.
Q. 얼음이 완전히 얼은 상태에서도 계속 저온에 있으면?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.얼음이 처음 얼 때는 물 분자가 서서히 결정 구조를 형성하면서 얼어나갑니다. 초기에는 결정 구조의 크기가 작고 물 분자들이 조밀하게 정렬되어 있습니다. 이로 인해 처음에는 강도가 상대적으로 높게 느껴집니다.그러나 얼음은 시간이 지남에 따라 더 큰 결정 구조로 성장하며 안정화됩니다. 이렇게 성장한 결정 구조는 일정한 크기에 도달하면서 강도의 증가가 둔화됩니다. 결정 구조가 안정화되면 얼음의 강도 증가율이 낮아지는 경향이 있습니다.이러한 현상은 얼음의 결정 구조와 물리적 특성에 기인하며, 얼음의 강도는 처음에는 빠르게 증가하다가 안정된 크기에 도달하면 증가세가 둔화됩니다.
Q. 우리가 일상생활에서 말하는 초음파는 무엇인가요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.초음파는 20,000 헤르츠(Hz) 이상의 고주파 소리를 나타냅니다. 이는 인간의 청각 범위(20 Hz에서 20,000 Hz)를 넘어섭니다. 초음파는 소리의 파동을 이용하여 물체의 내부를 살펴보는데 활용됩니다.의료 분야에서는 초음파를 이용한 초음파 검사가 일반적으로 사용됩니다. 이는 부드러운 부위나 유체가 존재하는 부분을 비침투적으로 검사하는데 쓰입니다. 임신 중 초음파는 태아의 발달을 모니터링하거나 문제를 발견하는 데 사용됩니다.산업 분야에서는 소재의 두께나 결함을 검사하거나, 해양학에서는 수중 지형을 조사하는 등 다양한 용도로 활용됩니다. 초음파는 음파가 물체를 통과하고 반사되는 특성을 이용하여 내부 정보를 얻을 수 있어 다양한 분야에서 중요한 도구로 사용되고 있습니다.
Q. 인간의 두개골이 크는 방향으로 왜 진화하지 않았을까요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.인간 뇌의 발전에는 여러 요인이 영향을 미쳤습니다. 두개골 크기는 진화 과정에서 생존과 번식에 대한 다양한 요소들에 의해 조절되었습니다. 뇌가 크면 두개골도 커져야 하지만, 이는 다른 요인들과의 균형을 유지해야 한다는 제약 때문에 일어나지 않았을 가능성이 있습니다. 생존에 필수적인 두개골 구조와 뇌 크기 간에는 조화가 필요하며, 큰 뇌가 더 효율적으로 동작하기 위해서는 다양한 현실적인 제약이 존재합니다.