비행기가 무거운 무게에도 하늘을 나는 양력의 원리

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공항에 가서 큰 여객기를 가까이서 본 적이 있나요? 세계에서 가장 큰 여객기로 불리는 에어버스 A380은 최대 이륙무게가 무려 500톤이 넘는데요. 이렇게 비행기가 무거운 무게에도 하늘을 자유롭게 날아가는 이유는 무엇일까요? 쇳덩어리가 중력을 거스르고 하늘 위로 가볍게 떠오를 수 있는 것일까요? 우리가 흔히 엔진의 힘이라고 생각하기 쉽지만 엔진은 비행기를 앞으로 나아가게 하는 힘을 전달할 뿐 실제로 하늘로 올려주는 역할을 하지 않습니다. 비행기의 날개와 보이지 않는 공기의 힘이 무거운 비행기를 하늘로 날아가게 해주는데요. 하늘을 향해 날아가는 양력의 비밂 베르누이의 정리와 뉴턴의 운동 법칙을 알려드릴테니 비행기를 타실때 기억해보시기 바랍니다. 비행기를 지배하는 4가지 힘 비행기가 하늘을 안전하게 날기 위해서는 눈에 보이지 않는 4가지 힘이 완벽하게 균형을 이루어야 합니다. 양력을 알기 위해 기본적인 4가지 힘의 역할을 알려드릴테니 가볍게 읽어보세요. 중력: 지구가 비행기를 아래로 즉 지구로 끌어당기는 힘입니다. 비행기가 무거울수록 중력이 커지게 됩니다. 추력: 제트 엔진이나 프로펠러가 공기를 뒤로 밀어내면서 앞으로 나아갈 수 있도록 만드는 힘을 말합니다. 항력: 비행기가 앞으로 나아가면서 공기가 부딪히게 되는데요. 이때 발생하는 마찰력을 항력이라고 합니다. 즉 전진을 방해하는 힘이에요. 양력: 하늘을 나는 힘인 양력은 공기의 흐름을 이용하여 비행기를 위로 띄워 올리는 힘입니다. 즉 중력과 반대가 되는 힘으로 가장 핵심이라고 할 수 있습니다. 비행기가 이륙을 하기 위해서는 엔진의 힘 추력이 공기의 저항력 보다 커야 합니다. 날개가 만들어내는 양력이 비행기의 무게 중력보다 커야만 하늘로 떠오르게 됩니다. 양력을 만드는 비밀 베르누이의 정리 그렇다면 비행기는 어떻게 무거운 중력을 이겨내고 하늘을 날 수 있는 양력을 만들어 낼 수 있을까요? 첫번째 해답은 스위스의 과학자인 다니엘 베르누이가 발견한 베르누이 정리에 있습니다. 이 정리를 간단히 설명하면 유체의 속도가 빨...

블랙홀의 탄생 원리와 사건의 지평선 뜻

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우주의 미스터리 블랙홀 우주에서 가장 특별한 천체 현상 중 하나는 블랙홀인데요. 빛조차 빠져나갈 수 없다는 이 현상이 오랜 기간 상상속에서 존재해왔습니다. 그러나 현대적인 과학기술의 발달로 인해서 블랙홀이 더이사 과학자들의 상상속 존재가 아니게 되었는데요. 2019년 사건의 지평선 망원경이 인류 최초로 블랙홀의 실제 모습을 촬영하면서 블랙홀의 탄생 원리와 우주의 비밀이 하나씩 풀리게 되었습니다. 별의 일생과 블랙홀 탄생의 시작 블랙홀은 대부분 대질량의 항성 최후에서 탄생하게 됩니다. 별의 탄생과 안정: 별은 거대한 수소 구름이 중력으로 수축하면서 탄생하게 됩니다. 중심부에서는 핵융합이 일어나면서 빛과 열을 방출하고 이 압력과 중력이 균형을 이루면서 우주를 지탱하고 있습니다. 수명 종료: 별의 질량이 클수록 수명은 짧아집니다. 태양 질량의 8배 이상인 별은 수소와 헬륨, 탄소 등 무거운 원소를 차례대로 융합하게 됩니다. 그러나 철까지 도달하게 되는데요. 철은 융합 시 에너지를 많이 소비하기 때문에 핵융합이 멈추게 됩니다. 이 순간에 별의 중심을 지탱하고 있던 외압이 사라지면서 중력 붕괴가 일어납니다. 별의 외곽 물질이 초신성 폭발로 날아가며, 남은 핵심 코어는 극도로 압축됩니다. 블랙홀 형성조건 코어의 질량이 태양 질량의 3배를 초과하게 되면 중력은 중성자 축퇴압마저 이겨내면서 특이점으로 무한히 수축을 하게 됩니다. 말이 다소 어렵지만 무거운 물질이 그 힘을 이겨내지 못하게 될 때 블랙홀이 탄생하게 되는 것이에요. 사건의 지평선이란? 사건의 지편선은 블랙홀의 있어서 가장 중요한 경계입니다. 정의: 사건의 지평선은 빛 조차 탈출 할 수 없는 한계 반경인데요. 이 경계를 넘어서게 되면 모든 것이 블랙홀 중심의 특이점으로 떨어지게 되며, 외부 관찰자 입장에서 바라볼 때 사라지는 것으로 보이게 됩니다. 슈바르츠실트 반경: 비회전 블랙홀의 사건의 지평선의 크기는 다음의 공식으로 계산할 수 있습니다. R= 2GM/c^2 여기서 G는 만유인력 상수이고 M은 블랙홀의 질량, ...

바다의 밀물과 썰물이 생기는 이유

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 바다에 밀물과 썰물은 왜 생기는 것일까? 여름이나 휴가철을 맞아서 서해안의 바다에 가보셨나요? 시간에 따라 바다에 밀물과 썰물이 생기면서 큰 휴식처를 만들어 주는데요. 아침에는 끝없이 펼쳐지는 갯벌이 시간이 지나면서 바닷물로 가득차서 또 다른 자연 환경을 만들어 버리기도 합니다. 이와 같이 바닷물이 정기적으로 들어오고 나가는 현상을 우리는 밀물과 썰물이라고 부릅니다. 지구에서 흐르고 있는 바닷물이 어떻게 자연스럽게 움직이고 있는 것일까요? 이것은 지구와 관련이 있을 것 같지만 사실 지구보다 달과 태양과 같이 우주에 있는 다른 요인에 의해 변경되는 것인데요. 오늘처럼 바다에 밀물과 썰물이 생기는 이유에 대해서 과학적인 원리로 설명을 드려보도록 하겠습니다. 조석 현상과 기초 과학 용어 정리 본격적으로 원리를 알아보기 전에 교과서나 뉴스 등 생활속에서 들어볼 수 있는 조석 현상에 대해서 설명해 드릴게요. 이러한 기초 과학 용어를 알고 있어야. 제가 설명하는 내용에 대해 보다 이해하기 쉬울거에요.  조석 현상: 달과 태양의 중력에 의해서 바닷면의 높낮이가 주기적으로 오르거나 내려가는 현상을 말합니다. 밀물과 썰물: 바닷물이 육지로 들어오는 것을 밀물, 반대로 바다로 나가는 것을 썰물이라고 합니다. 이것으로 인해 해수면의 높낮이가 달라지는 것이지요. 만조와 간조: 밀물이 들어와 바닷물이 가장 높아졌을까 만조. 반대로 물이 빠져가면서 바닷물의 높이가 가장 낮아졌을때를 간조라고 불러요. 조차: 만조와 간조의 해수면 높이 차이를 조차라고 합니다. 우리나라의 경우 서해안의 바다는 이 조차가 매우 크기 때문에 갯벌이 잘 발달해 있는데요. 이것으로 인해 많은 동식물이 서식하고 있습니다. 밀물과 썰물이 생기는 원리 그러면 지구에 붙어 있는 무거운 바닷물을 움직이는 힘의 정체는 무엇일까요? 이 힘의 정체는 기조력이라는 것에 있는데요. 달이 우주 공간에서 지구를 끌어당기는 힘인 인력과 지구가 회전을 하면서 밖으로 나가려는 원심력에 의해 만들어집니다. 달이 물을 당기는...