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과학64

자기장 차폐 자기장을 차폐하기 위해서는 강자성체를 사용해야 한다. 다음의 왼쪽 그림의 A에서 측정한 자기장이 1,000 Gauss라면 오른쪽 그림과 같이 1mm 정도 두께의 철판을 대면 100 Gauss 이하로 떨어진다. 2018. 4. 13.
특수 상대성 이론의 쉬운 이해 특수 상대성 (Special Relativity)은 다음 2가지를 가정한다. 1. 모든 관성계에서 동일한 물리 법칙이 적용된다. 2. 진공에서 빛의 속도는 항상 일정 한다. 광원이 정지하거나 이동하거나 상관 없이 항상 일정하다. 여기서, 관성계란 속도 변화 없이 일정한 속도로 이동하는 공간을 의미한다. 다음 그림과 같이 정지해 있는 관성계 F0와 일정한 속도 v로 이동하는 관성계 F1이 있다고 가정한다.위와 같은 관성계에서 고전적인 뉴튼 물리를 적용한 좌표 변환은 다음 식과 같다. 이와 같은 변환을 갈릴레이 변화이라고 부른다.이와 같은 변환을 적용하면 위의 2번째 조건인 빛의 속도가 일정하다는 가정이 맞지 않는다. 관성계 F1에서 빛이 나간다면 관성계 F0에서 본 빛의 속도는 c + v이 되고 이것은 2.. 2018. 4. 11.
물수제비의 원리 물수제비는 다음 그림과 같이 돌이 물과 일정한 각도로 진입하면 튕겨나가는 현상이다. 물수제비가 튕기는 원리는 비행기 날개가 양력을 받는 원리와 비슷하다. 돌이 일정한 속도와 각도로 물과 닿으면 돌의 위에 있는 공기보다 돌의 아래에 있는 물의 밀도가 높기 때문에 위로 양력을 받아 튕겨나가게 된다. 돌의 속도나 회전 속도에 상관없이 돌이 물과 20도일 때 가장 많이 튕겨나간다. 돌의 회전은 돌이 뒤집어 지지 않고 중심을 잡기 위해 필요하다. 2018. 3. 26.
블랙홀의 특이점과 사건의 지평선 블랙홀 (Black Hole)은 다음 그림과 같이 특이점과 사건의 지평선으로 구성된다. 블랙홀의 특이점은 블랙홀의 모든 질량이 모여 있는 부피가 0인 점이다. 부피가 0이기 때문에 밀도는 무한대이다. 사건의 지평선은 블랙홀에서 빛이 빠져나올 수 없는 경계면을 의미한다. 질량이 없는 빛이 빠져 나올 수 없다는 것은 우주의 어떤 물질도 빠져 나올 수 없다는 것을 의미한다. 사건의 지평선을 통해서는 어떤 물질도 빠져나올 수 없기 때문에 사건의 지평선 너머의 공간은 다른 우주와 완전히 분리된 독립된 공간이 된다. 중력이 크다고 블랙홀이 되는 것이 아니라 밀도가 무한대인 특이점이 존재할 때를 블랙홀이라고 부른다. 아무리 중력이 크더라도 특이점이 없으면 블랙홀이라고 부르지 않는다. 만약 태양이 블랙홀이 된다면 어떻.. 2018. 3. 22.
세차운동 (Precession) 이란? 세차운동(Precession)이란 회전하는 물체에 외부 힘이 가해지면 회전 축이 회전하는 현상이다. 다음 그림과 같이 지구는 세차운동에 의해 회전축이 회전한다. 태양과 달과 다른 행성에서 지구로 조석력이 가해지면서 지구는 세차운동을 한다. 지구 자전축이 회전하는 주기는 약 26,000년이다. 2018. 3. 11.
샤를의 법칙과 보일의 법칙에 대한 오해 샤를의 법칙 (Charles's Law)은 다음 식과 같다. 샤를의 법칙의 의미는 기체에 외부에서 열을 가하여 온도를 올리면 온도에 비례하여 부피가 증가하는 것을 의미한다. 이 때 기체에 가해지는 압력은 일정해야 한다. 만약 외부에서 힘을 주어 부피를 감소 시킨다면 온도는 어떻게 될까? 샤를의 법칙이 성립하는 조건이 압력이 일정해야 하는데 압력을 주어 부피가 감소하면 압력이 증가하기 때문에 샤를의 법칙을 사용할 수 없다. 보일의 법칙 (Boyle's Law)은 다음 식과 같다. 보일의 법칙은 압력과 부피은 서로 반비례하고 압력과 부피의 곱은 일정하다는 것을 의미한다. 이 때 기체의 온도는 일정해야 한다. 만약 외부에서 힘을 주어 부피를 감소 시킨다면 압력은 어떻게 될까? 부피를 감소 시키는 순간에는 기체.. 2018. 3. 10.
온도에 따른 소리 속도 계산 온도에 따른 소리 속도는 다음 식과 같다. 여기서 C는 섭씨 온도 이다.온도에 따라 소리 속도는 다음과 같고 온도가 올라갈수록 속도가 빨라진다. Temperature [C] Speed [m/s] -20 318.9 -10 325.2 0 331.3 10 337.3 20 343.2 25 346.1 30 349.0 35 351.9 50 360.3 2018. 2. 21.
태양을 이용한 위도와 경도 계산 방법 GPS가 없던 과거에는 천문 항법을 사용하였다. 천문 항법은 태양, 달, 별 등으로 현재의 위치를 계산한다. 자신의 위치를 알기 위해서는 위도(Latitude)와 경도(Longitude)를 알아야 한다. 위도를 계산하는 방법은 기원전에 태양을 이용하는 방법이 발견되었다. 태양이 가장 높은 곳에 있을 때의 각도(정오의 태양 각도)로 위도를 알 수 있다. 계절에 따라 정오의 태양 각도는 달라지지 때문에 현재 날짜와 정오의 태양 각도로 위도를 알 수 있다. 경도의 계산 방법은 어려워 18세기에야 발견 되었다. 18세기 영국에서는 경도를 정확하게 알지 못해 많은 선원들이 죽었다. 그래서, 영국 정부에서는 경도 계산 방법을 발견하는 사람에게 상금을 걸었고 John Harrison이 상금을 받았다. Harrison.. 2018. 2. 17.
보색 구하는 방법 보색(Complementary Colors)는 2가지 색을 섞으면 서로 상쇄되어 검정 또는 흰색이 되는 색을 의미한다. 보색일 때 가장 큰 대비를 이룬다. 서로 반대되는 색이라는 의미로 Opposite Colors라고도 한다. RGB 체계에서는 서로 보색인 색을 섞으면 흰색이 된다. RGB 체계에서 보색 R' G' B'는 다음과 같이 구한다. R' = 255 - R G' = 255 - G B' = 255 - B (R,G,B) (R',G',B') (255,0,0) (0,255,255) (0,255,0) (255,0,255) (0,0,255) (255,255,0) (255,255,0) (0,0,255) (0,255,255) (255,0,0) (255,0,255) (0,255,0) (255,255,255) (.. 2018. 2. 2.
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