만유인력과 용접원리에 대한 궁금중
용접 공부하다 뉴턴의 만유인력의 법칙에 따라서
두 물체의 간격이 1억분의 1cm 가되면 인력이 발동해서 접합된다는데 어떻게 이런일이 발생할 수 있나요? 단단한 강철도 자동으로 합체가 되어서 접합이 될 수가 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
두 물체 간의 간격이 1억분의 1cm로 매우 가까워지면 인력이 발생하여 접합될 수 있습니다. 이는 완전 비탄성 충돌의 극단적인 경우입니다.
완전 비탄성 충돌은 충돌 중에 최대 운동 에너지가 손실되어 비탄성 충돌의 가장 극단적인 상황입니다. 이러한 충돌에서 운동 에너지는 보존되지 않지만 운동량은 보존됩니다. 이를 운동량 방정식을 사용하여 이해할 수 있습니다. 대부분의 경우, 물체가 서로 붙어 있는 것처럼 완전하게 비탄성적인 충돌을 관찰할 수 있습니다. 이러한 충돌에서는 충돌 이전보다 충돌 후 처리할 물체가 더 적어집니다. (예를 들어, 미식축구에서는 두 물체가 몇 초 후에 분리되기를 바랍니다.)
따라서 두 물체 간의 간격이 매우 가까워지면 인력이 발생하여 접합될 수 있으며, 이는 완전 비탄성 충돌의 결과입니다. 단단한 강철도 이와 같은 원리로 자동으로 합체되어 접합될 수 있습니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
뉴턴의 만유인력의 법칙은 물체 간의
중력적 인력을 설명합니다
이 법칙에 따르면 두 물체 사이의 거리가 줄어들면
그 인력이 증가합니다
하지만 뉴턴의 법칙이 용접이나 재료
공학에서 물체가 접합되는 현상을
직접적으로 설명하는 것은 아닙니다
인용하신 1억분의 1cm라는 매우 작은 거리는
원자 단위에서 나타나는 현상을
연상시키는 것으로 보입니다
실제로 강철과 같은 단단한 물질이
접촉 시 자동으로 접합되지는 않습니다
이러한 재료들을 접합하기 위해서는
용접 과정에서 높은 온도를 가해
재료를 용융한 다음
재료가 서로 잘 섞이고 결합하게
하여 접합합니다
따라서 단순히 두 물체가 서로
매우 가까워지더라도 재료의 특성상
자연스럽게 접합되진 않고 용접의
과정을 필요로 합니다
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안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
용접은 열과 압력을 이용하여 두 물체를 접합시키는 공정으로, 물리적인 원리에 따라 물체를 합체시키는 것이 가능합니다. 하지만 뉴턴의 만유인력의 법칙에 따라 두 물체의 간격이 1억분의 1cm로 줄어들면 자동으로 합체되는 현상은 현실적으로 일어나지 않습니다.