반응형 과학의 원리/물리9 [물리]사과만 떨어지는 게 아니다? 만유인력의 법칙, 쉽게 이해하는 우주의 비밀 뉴턴의 사과 이야기를 모르는 사람은 없을 겁니다. 나무에서 떨어진 사과를 보고 뉴턴이 '만유인력의 법칙'을 발견했다는 유명한 일화 말이죠. 하지만 정작 "만유인력의 법칙이 정확히 뭐야?"라고 물으면, 선뜻 대답하기 망설여지곤 합니다.우리가 지구에 발을 붙이고 살아갈 수 있는 이유부터, 달이 지구 주위를 돌고 지구가 태양 주위를 공전하는 거대한 우주의 질서까지. 이 모든 현상의 중심에는 바로 만유인력의 법칙이 있습니다. 이번 글에서는 복잡하고 어려운 과학 공식 없이, 우리 일상과 우주를 지배하는 이 거대한 법칙을 누구나 이해하기 쉽게 풀어드리겠습니다.1. 만유인력의 법칙이란 무엇일까요?모든 질량을 가진 물체는 서로를 끌어당긴다만유인력의 법칙을 한 문장으로 요약하면 '질량을 가진 모든 물체는 서로를 끌어당기.. 2026. 6. 13. [물리]열역학 제3법칙 온도를 내리면 엔트로피도 내려간다.열의 출입이 없는 상태에서 절대온도를 0도로 하면 엔트로피도 0이 된다.온도가 아주 낮아지면 보통의 온도에서는 볼 수 없었던 현상이 물리 법칙에서도 나타납니다. 열역학 제3법칙도 그 중 하나입니다. 단, 절대온도 0˚K(-273˚C)의 상태를 만들어 내는 것은 현재의 기술로 쉽지 않으므로 이 법칙은 어디까지나 가설이며, 실험 결과에서의 귀납적으로 법칙으로 인정받고 있습니다. 온도를 내리면 엔트로피도 내려간다는 것은 생명 활동에 자주 보이는 현상입니다. 영하 40도가 이하가 되면 생명체는 생명활동을 일시 정지하므로 신진대사나 세포 분열도 없어집니다. 노화 현상도 일어나지 않으므로 생체 시간이 정지해 버리는 것입니다. 이것은 극저온에서는 엔트로피가 매우 적어진다는 사실을 분.. 2023. 8. 1. [물리]열역학 제2법칙 (엔트로피 증가의 법칙) ●아무것도 하지 않으면 무질서도는 증가한다.닫힌 계의 엔트로피는 항상 증가한다.열역학 제1법칙은 "에너지 총량은 변화하지 않는다" 라는 것입니다. 2023.07.12 - [분류 전체보기] - 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙●열에너지 보존의 법칙 열에너지와 역학적 에너지는 서로서로 변환하여 소멸 된다. 이전 포스팅에서 역학적 에너지 보존법칙에 대해서 설명을 했습니다. 2023.06.09 - [분류 전체보기] - [물리] 역2yam2son.com예를들면, 전체적으로 볼 때 돈의 가치는 변하지 않는다는 것이죠. 그런데, 현실적으로 문제가 되는 것은 "어느 정도의 돈을 사용할 것인가?" 인데요. 즉, 현실적으로 유효한 돈의 액수가 중요한 것이지 팔리지 않는 재산을 감정하는 것은 아무 소용이 없는 일입니다.이렇듯.. 2023. 8. 1. [물리]열역학 제1법칙 ●열에너지 보존의 법칙열에너지와 역학적 에너지는 서로서로 변환하여 소멸 된다.이전 포스팅에서 역학적 에너지 보존법칙에 대해서 설명을 했습니다.2023.06.09 - [분류 전체보기] - [물리] 역학적 에너지 보존의 법칙, 운동량 보존의 법칙 [물리] 역학적 에너지 보존의 법칙, 운동량 보존의 법칙1. 역학적 에너지 보존의 법칙 ●위치 에너지(포텐셜 에너지)와 운동 에너지의 합은 일정 외부로부터 에너지를 얻지 않는 한 역학적 에너지의 총합은 일정하다. $$ \frac{1}{2}mv^2 + mgh = 일정 $$ 수력2yam2son.com그게 열이 관계하는 현상까지 확장한 것이 열역학 제1법칙입니다. 다른 표현으로는 열과 힘의 변환 법칙이라고 할 수 있죠. 자동차를 예를 들면, 연료(휘발유 또는 경유)를 연.. 2023. 7. 12. [물리] 역학적 에너지 보존의 법칙, 운동량 보존의 법칙 1. 역학적 에너지 보존의 법칙●위치 에너지(포텐셜 에너지)와 운동 에너지의 합은 일정외부로부터 에너지를 얻지 않는 한 역학적 에너지의 총합은 일정하다. $$ \frac{1}{2}mv^2 + mgh = 일정 $$ 수력 발전소의 댐이나 급류의 높이가 높을 수록 낙하 지점에서의 물의 낙하속도는 빨라지게 됩니다. 속도가 빠를 때 물이 가지는 운동 에너지 또한 커집니다. 수력 발전은 낙하하는 물의 운동 에너지를 이용합니다. 그런데 높은 위치의 물일 수록 낙하 지범에서의 운동에너지가 커지므로, 원래의 위치 에너지가 커진 것으로 생각할 수 있습니다. 이 위치 에너지와 운동 에너지를 합해서 역학적 에너지라고 부릅니다. 지구 위에서 위치에너지는 $ mgh $로 나타내며, 운동 에너지는 $ \frac{1}{2}mv^2$.. 2023. 6. 9. [물리] 케플러의 법칙 혹성 운동의 3법칙제1법칙 (궤도의 법칙) : 혹성의 궤도는 태양을 하나의 초점으로 하는 타원이다. 제2법칙 (면적의 법칙) : 혹성이 태양의 주위에 그리는 면적의 속도는 일정하다.제3법칙 (주기의 법칙) : 혹성의 공전 주기의 제곱은 궤도의 장반경의 세제곱에 비례한다. $$ T^2=ka^3 $$ (T : 공전주기(년) a : 궤도의 장반경(천문단위) k : 상수) 케플러가 혹성의 운동법칙을 발견할 수 있었던 것은 관측 수치가 정밀하고 계산처리가 뛰어났기 때문입니다. 코페르니쿠스에게서 지도를 받은 후 지동설을 주장하며 혹성 궤도가 원이 아니라 타원이라고 생각한 것은 많은 여러 가지 이유가 있습니다. 스승인 푸코 브라헤가 남긴 수많은 천문학 관측자료를 면밀히 분석하고 포기하지 않은 결과인 것 같습니다... 2023. 2. 5. [물리] 작용 반작용의 법칙(운동의 제3법칙) 개념 : 물체를 밀면 같은 힘으로 되밀린다. 어떤 물체 A가 다른 물체 B에 힘을 가하면, B도 A에게 반드시 같은 힘을 가합니다. 이 두 힘은 크기가 같고 동일 직선상에 있으며, 방향은 반대입니다. 운동의 제2법칙에 의하면 힘이 가해진 물체에는 속도 변화인 가속도가 나타나는데, 힘을 가한 물체 자체에는 어떤 변화가 일어나게 될까요? 예를 들어 두 대의 보트가 가깝게 붙을 경우 손으로 상대 보트를 강하게 밀면 자신의 보트도 상대편과 마찬가지로 방향이 바뀝니다. 즉, 힘을 가하는 물체도 힘이 가해진 물체로부터 힘을 받게 되는 것입니다. 이관계를 나타낸 것이 운동의 제3법칙 또는 작용 반작용의 법칙이라고 합니다. 우리가 매일 길을 걸을 수 있는 것도 이 작용 반작용의 법칙이 있기 때문입니다. 걷는.. 2023. 2. 5. [물리] 운동 방정식(운동의 제2법칙) 개념 : 힘은 질량 X 가속도 가속도는 가해지는 힘에 비례하고 물체의 질량에 반비례합니다. 물체가 움직이는 방향은 힘이 가해지는 방향입니다. F = ma (F : 힘, m : 질량, a : 가속도) 물체에 힘을 가하면 움직이기 시작하고, 같은 방향으로 힘을 계속 가하면 점점 속도가 빨라집니다. 즉, 가속도(단위 시간에 속도가 빨라지는 비율)가 생깁니다. 내리막길에서 자전거를 타고 있으면 페달을 밟지 않아도 중력의 작용으로 점점 속도가 빨라지는 이치가 바로 가속도입니다. 이때 위와 같은 관계식이 성립하는데 이를 뉴턴의 운동의 제2법칙 또는 운동 방정식이라고 합니다. 이 방정식은 고전역학에서 가장 기본이 되는 것으로, 자전거나 인공위성 등 모든 움직이는 물체는 이 법칙에 따라 움직입니다. .. 2023. 2. 4. [물리] 관성의 법칙 (운동의 제1법칙) 개념 : 움직이고 있는 물체는 계속 움직이려 하고, 정지하고 있는 물체는 계속 정지하려 한다.정지하고 있거나 움직이는 물체는 외부로부터 힘을 전혀 받지 않을 때, 혹은 외부의 힘의 합이 0일 때 그 상태 그대로를 계속 유지합니다. 유인 우주선 중 가장 빠른 아폴로10호는 11Km/sec이상의 엄청난 속도로 날아갑니다. 그런데 그 장면을 보여주는 TV화면은 전혀 움직이는 것으로 보이지 않습니다. 이렇게 정반대로 보이는 두 현상이 사실은 같은 법칙을 따릅니다. 이러한 물체의 특성이 관성이고, 이 법칙을 뉴턴(그 유명한 아이작 뉴턴)의 운동의 제1법칙, 혹은 일반적으로 관성의 법칙이라고 합니다. 이때 만유인력은 지구와 달 사이에서만 작용하며, 그 이외에서는 외부의 힘이 거의 없는 상태입니다. 그러므로 11k.. 2023. 2. 3. 이전 1 다음 반응형
