재미있는물리 검색 결과

해당 글 235건

도체구에서의 전하 분포

기체속의 분자들은 서로 모이지 않으려는 경향이 있어 가능한 한 서로 멀리 떨어져 있으려 한다. 자유 전자들 또한 마찬가지다. 기체가 가득 찬 탱크 안의 분자들은 탱크의 부피 내에 거의 균일하게 분포함으로써 각각의 분자들은 서로 가장 인접한 분자들끼리 가능한 멀리 떨어져 있게 된다. 이제 구리로 된 공이 충전되었을 경우, 자유 전자들은 같은 이유로 공 전체에 균일하게 분포할 것이다. (a) 그렇다. 맞다. (b) 아니다. 틀린 말이다. 정답 : b 기체 분자들처럼 전자들도 구리 공 전체에 퍼져 전자와 그 주위 전자들 간의 거리가 가능한 한 멀어질 것이라고 생각할지도 모른다. 그러나 전자들은 구리 공 표면 근처 또는 위에 모이게 된다. 왜 전자와 기체분자 간에 차이가 날까? 그것은 기체 분자들이 물리적 충돌..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:55

진공에서의 전하 생성

충전은 전하를 분리하는 과정으로 일이 필요하다. 만약 충분한 에너지가 주어진다며, 소위 진공으로부터 전하를 만들 수 있겠는가 ? (a) 그렇다. 그것은 이상한 일이 아니다. (b) 아니다. 이것은 현재 알려진 법칙에 위반이다. 정답 : a 만약 충분한 에너지를 가진 X선이 어떤 물질 가까이 지나가거나 2개의 X선이 충돌한다면, X선의 에너지는 완전한 진공에서 양성전자와 음성전자를 만들어 낸다. 이 과정은 사진으로 확인되었고 높은 에너지가 포함되었을 때 늘 일어난다. 양성전자는 양전자 또는 반(反)전자로 알려져 있다. 에너지는 당연히 X선으로부터 왔지만 순(純)전하는 절대로 창출될 수 없다. 즉, 처음부터 전하는 0 이었다면 전하는 항상 0 이여야 한다. 전하는 제한된 의미로만 창출될 수 있다. 즉 같은 ..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:49

정전기유도-고양이털

만약 한 물체가 양전하를 띠게 되면 다른 물체는 ? (a) 똑같은 양의 양전하를 띠게 된다. (b) 똑같은 양의 음전하를 띠게 된다. (c) 음전하를 띠기는 하나, 꼭 같은 양은 아니다. (d) 자석으로 된다. 정답 : b 고양이털을 쓰다듬으면 고양이는 양전하를 띠게 되고 브러시는 음전하를 띠게 된다. 그렇게 될 때 전기를 새로 생성하는 것은 아니다. 전기는 이미 존재하고 있었다. 솔로 쓰다듬기 전에 고양이의 털은 각각의 원자에 같은 양의 양전기와 음전기를 갖고 있었다. (양전기는 핵의 음전기는 핵 주위의 전자에 존재한다.) 빗질을 함으로써 양전기로부터 음전기가 분리된다. 이것은 브러시가 고양이털보다 전자 친화력을 갖고 있기 때문이다. 음전하를 띤 전자는 마찰에 의해 고양이털로부터 솔로 이동하게 되어 고..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:45

물속의 풍선

공기가 든 풍선은 물 위로 매우 높이 뜰 것이다. 그것에 약간의 추를 매단다면 좀 낮게 떠다닐 것이고, 물속에 가라앉게 할 수도 있다. 공기로 채워진 풍선이 물속에 가라앉기 직전까지 되도록 추를 단다. 즉 추와 풍선과의 밀도의 총합은 물의 밀도와 똑같고 그 맨 윗부분이 수면에 닿아 있다고 가정해 보자. 이제 그림처럼 풍선을 수면 아래로 밀어 넣는다면 풍선은 어떻게 될까? (힌트: 밀도변화가 있다는 점을 생각) (a) 표면으로 다시 튀어 나온다. (b) 밀어 넣은 만큼 머물러 있다. (c) 바닥으로 가라앉는다. 정답 : c 풍선은 바닥에 가라앉을 것이다. 아래로 내려가는 줄에 매달린 돌과는 달리 풍선의 부피는 물속 깊이 들어갈수록 압력의 영향을 받는다. 풍선이 수면 아래로 들어갈수록 그것을 둘러싸고 있는 ..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:42

물속의 돌

무게가 50 kg인 돌을 줄에 매달아서 수면 아래로 내린다. 돌이 완전히 잠겨 있으려면 50kg 이하의 힘으로 지탱해 주어야 한다는 것을 알 게 된다. 돌이 점점 잠길수록 그 돌을 계속 들고 있는데 필요한 힘은 ? (a) 적어진다. (b) 동일하다. (c) 수면 바로 아래보다 커진다 정답 : b 물에 잠긴 돌에 작용하는 부력은 돌에 의하여 대체된 물의 무게와 똑같고 그래서 돌이 수면 아래 잠겨 있을 때 지탱해 주는 힘은 50 kg보다 작다. 돌이 점점 더 깊이 들어간다고 해도 그것이 대신한 물의 무게와 부피는 변하지 않는다. 왜냐하면 물은 실질적으로 압축이 불가능하므로 수면 가까이에 있거나 매우 깊은 곳에 있거나 그 밀도는 동일하기 때문이다. 그러므로 부력은 깊이에 따라 변하지는 않으며, 그 돌을 물속에..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:37

부력

해수 1 m³의 무게는 약 1000 kg이다. 플라스틱 주머니에 1 m³의 해수를 부어 넣은 후 주머니 안에 공기가 전혀 없도록 주둥이를 여며서 묶은 후 줄에 매달아 바닷물 속에 넣었다고 가정하자. 물주머니가 완전히 잠겼을 때, 주머니가 물속에 떠 있게 하기 위해서는 줄에 얼마의 힘을 가해야 하는가? (a) 0 kg (b) 500 kg (c) 1000 kg (d) 2000 kg (e) 주머니가 떠오르려는 경향이 있으므로 그것을 누르고 있어야 한다. 정답 : a 만약 물주머니가 물속에 완전히 잠겼다면 주머니는 올라가거나 내려가지 않는 놓여진 대로 정지되어 있는 물이다. 물주머니의 크기나 모양은 상관이 없다. 주머니 속에 있는 물의 무게는 주위의 물이 가하는 부력과 똑 같으며 그 부력에 의해 지탱된다.이것은..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:22

운동량과 운동에너지

1 층 발코니에서 인도를 향해 특정한 속도로 병을 집어 던졌다. 충돌 속도를 2배로 하려면 몇 층 발코니에서 병을 던져야 할까? (a) 2 층 발코니 (b) 3 층 발코니 (c) 4 층 발코니 (d) 5 층 발코니 (e) 6층 발코니 정답 : c 얼핏 생각하면 2층이라고 답하기 쉽다. 그러나 속도가 2배가 되려면 낙하시간이 2배여야 하고 그 낙하거리는 4배가 된다("얼마나 떨어질까"를 기억해 보라). 그것은 병을 4배만큼 높이 들어올려야 하고 4배의 에너지를 가해주는 것을 의미한다. 만일 병이 2배나 빠르게 떨어지면 운동량도 2배가 된다("운동량"문제를 보라). 그러나 에너지는 4배가 된다. 그러므로 운동량이 2배가 된다고 운동에너지가 2배가 되는 것이 아니다. 4배가 되는 것이다! 그래서 운동량과 운동..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:10

자유낙하에서의 평균속도

아래 그림에서 돌멩이가 1초 동안 떨어졌다면 그 1초 동안의 평균속도는 얼마인가? (a) 0 m/s (b) 1 m/s (c) 1.2 m/s (d) 4.9 m/s (e) 9.8 m/s 정답 : d 1 초가 지나가는 순간 돌의 속도는 9.8 m/s 이지만 초속도는 0 이었다 돌은 정지상태에서 떨어진 것이다. 그러므로 평균속도는 9.8 m/s 일 수 없고 0 은 더욱 아니다. 낙하하는 동안 가속도는 일정하므로 평균속도는 0 과 9.8 m/s 의 중간값인 4.9 m/s 이다. 여기서 구분할 것은 어떤 특정한 순간의 속도인 순간속도와 전체적인 평균속도의 차이다. 따라서 돌멩이의 평균속도가 4.9 m/s 이므로 1초 동안 낙하한 거리는 4. 9 m 이다 만약 돌멩이가 2초간 낙하했을 때의 평균속도는 다음 그래프에서..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:07

충격량과 운동량의 관계

다른 모든 조건이 똑같을 때, 대포알의 속도는 포신이 긴 대포로 쏠 때 더 빨리진다. 이 증가된 속도의 원인은 근본적으로 다음 어느 것이 증가한 결과와 관계가 있을까? (a) 대포알의 힘 (b) 대포알에 힘이 작용한 시간 (c) 대포알에 힘이 작용한 거리 (d) 위의 셋 모두 (e) b 와 c 정답 : e 대포알에 작용하는 힘은 포신의 길이와 아무 관계가 없지만 화약과는 상관이 있다. 실제로 포신이 긴 대포는 힘이 더 긴 거리에 걸쳐 작용하므로 화약은 대포알에 더 많은 일을 하게 된다. 이 일은 대포알에 더 많은 운동에너지로 전환되어 속도도 증가하게 된다. 조금만 더 생각하면 긴 포신 때문에 또한 대포알에 힘이 더 오래 작용하게 된다는 것을 알 수 있다. 이 시간이 늘어나면 결국 순간력이 증가해서 대포알..
재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 14:00

물질 1몰에 들어있는 입자 수-아보가드로의 수

1965년에 노벨 물리학상을받은 파인만(Richard Feynman, 1918~1988) 교수는 “모든 인간의 지식에서 가장 중요한 생각은 만물이 원자로 이루어져 있다는 것”이라고 말하였다. 하지만 많은 화학자들은 화학 물질이 대부분 분자로 구성되어 있기 때문에, ‘원자’ 대신 ‘원자와 분자’로 바꾸어야 한다고 생각한다. 아보가드로의 가설로 원자와 분자를 구별하고, 아보가드로의 수로 주어진 양의 물질에 들어 있는 원자와 분자의 수와 이들 개개의 무게를 구할 수 있게 되었으니, 화학적 관점에서는 이들이야말로 과학 역사상 가장 중요한 생각과 발견이라 볼 수 있다. 돌턴, 원자론을 통해 질량보존의 법칙과 일정성분비의 법칙을 설명하였다 맨체스터 시청에 있는 돌턴의 동상. 돌턴은 원자설을 부활시킨 공이 크다. 인..
재미있는물리/과학산책 2014. 7. 11. 19:15