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물리학 이야기/빵이가 생각한 물리

부력 유체 내에서 물체가 띄우는 힘을 받는것을 부력이라고 한다. 아르키메데스가 이 부력을 발견하고 유레카를 외쳤던 것으로도 유명하다. 사고를 통한 부력의 터득 1. 공기는 무게를 가지고 있다 2. 공기는 자신의 무게만큼 떠받쳐지고 있다. 3. 공기는 주변으로 부터 자신의 무게 만큼의 힘을 어디선가 받고 있다. #. 물속에서도 마찬가지, 물은 물을 띄우는 힘을 가진다. 사고의 확장 4. 공기중 일부를 없애고 그 공기가 차지하던 공간을 다른 더 가벼운 물체로 채우면 띄우는 힘이 무게보다 커서 위로 떠오를 것이다. 5. 헬륨풍선은 이렇게 뜨는구나. 위의 그림과 같이 생각해내도 좋다. 그렇다면 문제! 아르키메데스는 이 부력을 이용해서 어떻게 가짜 금관을 찾을 수 있다고 생각했을까? 더보기
비열 이 설명은 이해를 돕기위한 설명이지 원리에 대한 접근은 아니라는 점을 분명히 해두고 진행을 하겠다. 어디까지나, 비열에 대한 이해를 높이기 위한 것이다. 물질마다 원기둥 모양의 그릇을 가지고 있다고 상상해 보자. 이 원기둥은 같은 물질, 같은 질량 이라면 밑넓이가 같다. 이 원기둥 모양에 그릇에는 열을 담을 것이다. 편의상 물, 철과 같은 물질을 한개, 두개 셀 수 있다고 가정하자. 물 1g이 한개, 철 1g도 한개 이런식이다. 물 한개가 가지는 그릇의 밑넓이는 기름의 밑넓이보다 크다. 따라서 같은양의 열을 담으면 기름이 더 높게 찬다는 뜻이다. 반대로 물은 상대적으로 더 낮게 차오른다. 이 차오른 높이에 해당하는 것이 바로 온도이다. 물과 기름의 온도가 다르다면,(차오른 높이가 다르다면) 둘은 서로 열.. 더보기
코리올리 힘 이 힘에대한 이해는 내가 학부과정에서 며칠 간 고민하다가 터득한 것이다. 코리올리힘은 원심력과 더불어 회전하는 비 관성계에서 생기는 관성력이다. 관성력은 등속직선운동하지 않는 계의 내부에서 느낄 수 있는 힘으로 외부 관찰자가 보았을때는 힘(가속)으로 해석되지 않는다. 코리올리힘에 대해서 살펴보기 전에 원심력에 대해서 살펴보자. 원심력은 회전하는 계 내에서 물체가 바깥쪽으로 쏠리는 힘이다. 정지 또는 등속 직선운동 하는것이 물체에게 자연스러운 운동이다. 따라서, 회전하는 계 내의 모든 물체는 그 물체가 회전하고 있으므로, 회전 중심으로 구심력을 받고 있다는 것이고, 이에대한 반작용인 원심력을 느끼게 된다. 원심력은 비교적 쉽게 이해에 도달할 수 있지만 코리올리 힘은 조금 더 깊은 사고를 요구한다. 코리올리.. 더보기
양력 일반적인 양력에 대한 설명은 다음과 같다. 비행기 날개는 위쪽이 둥글고 아래쪽이 평평하다. 이때 위와 아래를 지나는 공기의 유속이 달라지게 되는데 위쪽이 더 빠르다. 유속이 빠른 공기는 압력이 작아지게 되므로 위쪽으로 끌어올려지는 힘이 생기게 된다. 이 힘을 양력이라고 하고 이 힘이 중력보다 커지면 기체는 위로 뜨게 된다. 나는 한동안 공기의 속력이 빨라지면 왜 압력이 감소하는지에 대해서 의문을 가지고 있었다. 그것에 대해 생각하다가 그 의문을 해결했다. 누군가 벌써 오래전에 생각했을 내용이지만 적절히 소개하는 글을 보지 못해 이렇게 적는다. 분자운동에 관하여 알고 있다면, 온도는 운동에너지 이다 라는 사실을 알고 있을 것이다. 분자 자체의 질량이 늘어나지 않으므로, 온도가 일정하다면 기체 분자의 속도가.. 더보기