아들을 위한 인문학/과학
-
소리는 어떻게 만들어지며 인간이 귀로 들을 수 있는 영역은 어떻게 되나 ?아들을 위한 인문학/과학 2021. 10. 13. 05:27
소리는 공기의 압력 변화로 생긴 진동이 물질을 통해 세로 방향으로 전달되는 압력파이다. 소리는 주파수, 파장, 속도, 크기 등 파동의 전통적 특징을 모두 가지고 있다. 하지만 무선전파나 마이크로파, 가시광선 같은 전자기파와 달리 소리는 소리는 진공을 통과할 수 없다. 소리가 이동하기 위해서는 기체든, 액체든, 고체든 매체가 되는 물질, 즉 매질이 필요하다 소리는 물체의 진동으로 발생한다. 물체가 진동하면 주변 입자들이 움직이고 그 입자의 주변입자들도 덩달아 움직이게 된다. 그래서 진동이 일어날 때마다 압축과 이완의 연쇄반응이 시작된다. 압력파는 처음 발생한 진동과 평행하게 직선으로 움직인다. 움츠렸다가 늘어나는 용수철 장난감과 같이 운동한다. 이와 같은 진행방향을 갖는 파동을 종파라 한다. 1초동안 진동..
-
햇빛이 빗방울을 통과하면서 굴절하여 생기는 무지개는 달 무지개도 가능하다고아들을 위한 인문학/과학 2021. 10. 5. 04:41
햇빛이 빗방울을 통과하면서 휘어지면서 무지개가 생긴다. 이렇게 휘어지는 것을 굴절이라 하는데 굴절은 빛이 공기 중의 물방울을 통과할 때 일어난다. 물방울이 빛을 굴절시키면 빛은 서로 다른 주파수로 운동하는 여러 색으로 분산된다. 우리는 무지개에 일곱 가지 색이 있다고 배우지만 실제로는 하늘에서 빛을 반사하는 빗방울만큼이나 많은 색깔이 있다. 무지개는 폭 넓은 파장의 빛을 가지며 각도마다 관찰되는 빛이 다르다. 1차 무지개는 지평선 위로 40도에 나타나며 무지개 호의 중심이 태양과 정반대에 있다. 일몰일 때에는 햇빛이 비추는 각도 덕분에 지상에서 완전히 반원을 이루는 무지개를 관찰할 수 있다. 반면에 정오에는 해가 바로 머리 위에 오기 때문에 무지개를 볼 수 없다. 비행기에서는 빗방울이 관찰자 위쪽만이 아..
-
달의 중력은 지구의 1/6이라는데 우주의 수수께끼 만유인력은 무엇인가아들을 위한 인문학/과학 2021. 9. 28. 04:10
만유인력 이론에 따르면 우주의 모든 물질은 다른 물질을 잡아당기며 그 잡아당기는 힘 즉 인력의 세기는 거리의 영향을 받는다. 물질의 질량이 클수록 인력이 세고 물질 사이 거리가 멀수록 인력은 약하다. 아이작 뉴턴이 1687년 중력에 관한 첫 방정식을 만들어냈다. 한편 뉴턴이 나무에서 떨어지는 사과를 보고 중력의 개념을 생각해냈다는 일화는 사실이 아니라고 한다. 그렇다면 왜 우주의 물체들은 다른 물체들을 잡아당기는 것일까 ? 그것은 아무도 모른다. 일상적으로 우리는 질량과 무게를 서로 섞어가며 비슷한 의미로 사용한다. 그러나 실제로는 매우 다르다. 질량은 물질의 양이다. 무게는 중력장에서 물체에 작용하는 힘을 말한다. 질량은 위치가 달라진다고 바뀌지 않지만 무게는 환경에 따라 바뀔 수 있다. 지상의 물체는..
-
1969년 우주시대의 막을 올리는 아폴로 11호가 달에 착륙까지 진행과정은아들을 위한 인문학/과학 2021. 9. 17. 03:07
휴스턴 여기는 고요의 바다, 독수리는 착륙하였다. 1969년 7월 16일 아폴로 11호의 달 착륙선 독수리가 달의 고요의 바다에 착륙했을 때 닐 암스트롱 선장은 휴스턴의 비행 관제 센터에 이렇게 보고하였다. 마침내 인류가 지구 이외의 천체에 처음으로 발을 밟게 된 것이다 돌이켜 보면 그것은 짧지 않은 세월이었다. 소련의 가가린이 인류 최초로 우주비행에 성공한 지 1개월 후인 1961년 5월, 미국의 케네디 대통령은 1960년대가 끝나기 전에 달에 인간을 착륙시켰다가 무사히 지구에 귀환하게 하겠다. 미국은 이 목적을 달성하기 위해 준비를 시작해야 한다며 의회에서 연설한 바 있다. 그 당시 인공위성, 달 탐측기, 유인 위성선 등 모든 분야에서 소련에게 선수를 빼앗긴 미국에서는 세계 제일이라는 자부심에서라도 ..
-
리히터 6.0 이상은 심각한 지진이라는데 어떤 파동과 여진의 원리는 무엇인가아들을 위한 인문학/과학 2021. 9. 13. 06:16
지구의 지각은 약 80km 두께의 여러 판으로 구성되어 있다. 얼어붙은 연못의 얼음처럼 판은 액체상태의 지구 핵 위에서 서서히 움직인다. 2개의 판이 분리되거나 충돌하거나 서로 마찰하게 되었을 때 지진이 일어난다. 지진은 해마다 대략 1만명의 목숨을 앗아간다. 지구 내부에 지진이 처음 시작되는 지점을 진원이라고 한다. 진원지에서 수직으로 올라간 지표면 상의 지점을 진앙이라고 한다. 진원이 지구 내부 깊숙한 곳에 있으면 지진은 그다지 큰 피해를 일으키지 않을 수 있다. 그러나 진원의 깊이가 얕으면 끔찍한 재앙을 가져올 수도 있다. 지진으로 발생한 여러 유형의 파동이 땅을 뒤흔든다. 처음에 도달하는 파를 1차파 또는 P파라 부른다. P파는 음파처럼 세로로 진행하면서 땅을 수축시키거나 이완시킨다. 이동 속도가..
-
머피의 법칙은 이 세상에 대해 무리한 요구였다는 사실을 아시나요아들을 위한 인문학/과학 2021. 7. 30. 05:48
살다 보면 되는 일도 있고 안 되는 일도 있다지만 곰곰이 따져보면 안 되는 일이 더 많다. 슈퍼마켓에서 줄을 서면 꼭 다른 줄이 먼저 줄어들고, 소풍날이면 어김없이 봄비가 내리는 것이다. 이때 생각나는 것이 머피의 법칙으로 잘될 수 있고 잘못될 수도 있는 일은 반드시 잘못된다는 것이다. 세상이 우리에게 얼마나 가혹한지 정리해놓은 이 법칙은 불행하게도 중요한 순간엔 어김없이 들어맞는다. 나는 왜 이렇게 재수가 없는 걸까 하고 낙담하지 않아도 된다. 다른 사람들도당신만큼 재수가 없다. 머피의 법칙에 대해 과학자들은 그동안 별다른 관심을 보이지 않았다. 그들은 머피의 법칙은 단지 우스갯소리일뿐 종종 들어맞는 사실조차 우연이나 착각으로 여겨왔다. 머피의 법칙을 반박할 때 그들이 즐겨 사용하는 용어가 있는데 바로..
-
금속과 비금속, 반금속으로 분류되는 원소는 어떤 것인가아들을 위한 인문학/과학 2021. 7. 23. 06:07
원소는 화학반응을 통해 다른 물질로 변화될 수 없는 물질이다. 모든 원소들은 원자로 구성되어 있고, 원자에는 원소마다 고유한 수의 양성자가 포함되어 있다. 예를 들어 탄소 원자의 양성자는 6개이고 금 원자의 양성자는 79개이다. 지구상에서 자연 상태로 존재하는 원소는 93개 있고, 인공적으로 만들 수 있는 원소는 20개 있다. 원소는 기본적으로 금속성, 비금속성, 반금속성 세가지로 분류된다. 자연에서는 비금속 원소를 더 흔히 볼 수 있지만 사실 모든 원소 중 3/4이 금속성이다. 금속 원소는 음의 전하를 띤 소립자인 전자를 쉽게 공유하거나 잃는 성질이 있다. 금속 원자가 전자를 잃으면 양의 전하를 띤 양이온으로 변한다. 그래서 금속은 종종 전자의 바다를 헤엄쳐 다니는 양이온으로 여겨진다. 자유롭게 떠다니..
-
오존층은 어떻게 구성되어 있고 오존층 파괴는 어떻게 이루어지나아들을 위한 인문학/과학 2021. 7. 8. 02:05
지구의 대기는 여러 층으로 나뉜다. 우리는 산소가 풍부하고 에베레스트 산꼭대기 바로 위까지 뻗어 있는 대류권에 살고 있다. 지표면에서 상공 1만킬로미터에서 5만킬로미터까지 대기권을 성층권이라고 한다. 성층권에서 오존 농도가 가장 높은 곳을 가리켜 오존층이라하며 대략 해발 25킬로미터 높이에 있다. 오존은 희귀한 분자이고 보통 산소분자는 산소원자 2개로 구성되어 있지만 오존은 산소원자 3개로 구성되어 있다. 산소분자 200만개당 오존분자는 고작 3개 존재한다. 그러나 오존층은 태양에서 나오는 유해한 자외선의 98%내외를 흡수한다. 자외선은 백내장이나 햇볕 그을음, 피부암을 유발하며 농작물과 해양 생물에도 피해를 입힐 수 있다. 지속성 자가 순환 과정에서 오존은 자외선을 흡수한다. 자외선이 오존분자에 부딪치..