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과학394

전자레인지 안의 개미와 세균이 죽지 않는 이유 전자레인지는 2.45GHz 주파수의 전자기파를 사용한다. 그리고, 전자레인지 내부의 전자기파는 정상파(Standing wave)이다. 그래서 정상파의 노드에서는 전자기파의 크기가 0이기 때문에 물체가 가열되지 않는다. 노드의 간격은 2.45GHz의 반파장인 약 6.1cm이다. 즉, 전자레인지는 6.1cm 간격의 지점에서만 물체가 가열된다. 전자레인지 안의 개미는 매우 작기 때문에 전자기파가 가열되는 지점에서 열을 느끼면 조금 움직여 열이 가해지지 않는 지점으로 쉽게 이동할 수 있다. 그래서, 개미는 전자레인지에서 죽지 않는다. 전자레인지는 음식 전체를 데우지 않고 일정 간격의 부분만 데운다. 회전 시키더라도 데워지지 않는 부분이 있다. 그래서, 음식의 온도가 충분히 올라가지 않으면 음식의 세균이 죽지 않.. 2020. 6. 18.

psi 압력 단위 psi는 pound per square inch로 제곱 인치당 파운드 힘이다. psi는 lbf/in2로 표기하기도 한다. 해수면 대기압인 1 atm은 약 14.696 psi이다. 1 Pa은 약 145.04×10−6 psi 이다. ksi는 kilopound per square inch로 1 ksi는 1000 psi이다. 2020. 6. 17.

간섭계를 이용한 레이저 거리 측정 원리 간섭계(Interferometer)를 이용한 레이저 거리 측정기는 수 나노 미터의 정밀도로 측정할 수 있다. 간섭계를 이용한 레이저 거리 측정기의 구조는 다음 그림과 같다. 아래 그림에서 A와 반사되어 돌아오는 B는 간섭된 C가 검출된다. 아래 그림과 같이 간섭되어 진폭이 커질 수 있다. 다음 그림과 같이 물체를 이동시키면 A와 B가 간섭되어 진폭이 줄어들 수 있다. 이와 같이 간섭되어 검출되는 레이저의 크기로 정밀한 거리를 측정할 수 있다. 2020. 6. 17.

약 캡슐 성분 캡슐약의 캡슐의 성분은 젤라틴이다. 젤라틴은 동물의 가죽, 연골, 힘줄 등을 분해하고 정제하여 만든 단백질로 젤리에 사용된다. 알약은 약을 옥수수 전분과 섞어 만든다. 2020. 6. 15.

바다에서 가장 수심이 깊은 곳은 어디일까? 마리아나 해구(Mariana trench)는 바다에서 수심이 가장 깊은 곳이다. 해구란 바다 속에 도랑과 같은 모양으로 움푹 들어간 곳을 의미한다. 마리아나 해구는 필리핀 동쪽 일본 남쪽에 있다. 마리아나 해구는 길이가 2,550km, 폭은 69km이고 깊이는 가장 깊은 곳이 10,984m로 챌린저 해연(Challenger deep)이라고 부른다. 소련에서 한번 11,034m 깊이를 측정했지만 다시 관측했을 때는 그 깊이를 측정하지 못해 공식적으로 인정받지 못했다. 해연이란 해구에서 특히 깊이 들어간 부분을 의미한다. 마리아나 해구는 필리핀판과 태평양판이 만나 태평양판이 필리핀판 밑으로 들어가면서 만들어졌다. 2020. 6. 14.

회귀선 뜻 회귀선은 1년 중 태양의 각도가 가장 높을 때가 90도인 위도를 이은 선이다. 북반구에는 북회귀선 (Tropic of Cancer) 남반구에는 남회귀선 (Tropic of Capricorn)이라고 한다. 회귀선에 사는 사람들은 1년 중 가장 높은 태양 각도가 90도이고, 회귀선과 적도 사이에는 1년 중 가장 높은 태양 각도가 90도를 넘어가고, 회귀선보다 높은 위도에는 1년 중 가장 높은 태양 각도가 90도보다 작다. 북회귀선은 북위 23° 26′ 16″이고 남회귀선은 남위 23° 26′ 16″이다. 2020. 6. 14.

면적이 넓으면 마찰이 증가할까? 마찰력은 다음 식과 같다. 여기서, Ff : 마찰력 μ : 마찰계수 Fn : 수직항력 (Normal force) 위 식에서와 같이 마찰력은 표면적과 무관한다. 즉, 표면적이 넓다고 마찰력이 증가하지 않고 표면적이 좁다고 마찰력이 줄어들지 않는다. 다음 그림과 같이 질량 M인 물체가 받는 마찰력과 표면적을 2배로 했을 때의 마찰력은 동일하다. 표면적이 증가해도 총 수직항력은 동일하기 때문에 마찰력은 바뀌지 않는다. 2020. 6. 13.

얼음이 미끄러운 이유 얼음이 미끄러운 이유는 아직 밝혀지지 않았다. 단순한 문제 같지만 사실은 매우 어려운 문제이다. 압력에 의해 얼음이 녹으면서 얇은 물층이 형성되어 미끄럽다는 이론이 있다. 하지만 이 이론은 압력에 의해 내려가는 어느점은 매우 작은데 영하 20도 이하의 얼음도 미끄럽다는 것을 설명하지 못한다. 그리고, 평평한 바닥에 물층이 있으면 미끄럽기는 하지만 얼음만큼 미끄럽지는 않다. 마찰력에 의해 얼음이 녹아서 미끄럽다는 이론도 있지만, 이 이론도 역시 매우 온도가 낮은 얼음도 미끄러운 현상을 설명하지 못한다. 가장 최근에 나온 이론은 다음과 같다. 얼음의 가장 바깥 층의 물 분자는 다른 물 분자와 결합하는 힘이 약하여 영하에서 얼음이 되지 못하고 물층을 형성한다. 얼음 표면에 형성된 물은 얼음 조각들이 섞여 단순.. 2020. 6. 12.

백린 화학식 백린(White phosphorous)는 인 원자 4개로 구성되며 분자식은 P4이고 분자 구조는 다음 그림과 같이 삼각뿔 형태를 가진다. 황린과 사인과 흰인은 백린과 동소체로 모두 인 원자로 구성되지만 분자 구조가 서로 다르다. 백린은 산소와 결합하여 연소하려는 성질이 강하다. 공기 중에 노출되면 산소와 결합하여 자연발화한다. 그래서, 백린은 약염기성의 물에 넣어 보관한다. 백린이 피부에 붙었을 때는 물에 넣거나 물에 적신 천으로 덮어 산소를 차단해야 한다. 백린은 연막탄으로 사용되는데 백린이 타면 오산화 이인 (P2O5)이 되며 화학식은 다음과 같다. 오산화 이인은 매우 강한 독성을 가지고 있다. 오산화 이인이 물에 녹으면 인산이 되는데 인산 역시 산성이 강해 위험하다. 2020. 6. 11.

가속운동하는 전자의 전자기파 전자가 등속도로 이동하면 전류가 흐르는 것과 같기 때문에 주위에 자기장이 형성된다. 이 때는 자기장이 일정하기 때문에 전자기파가 생성되지는 않는다. 전자가 가속도 운동을 하면 전류가 변하는 것과 같기 때문에 주위에 형성되는 자기장이 변하게 된다. 변하는 자기장에의해 전기장이 유도되고 그에 따라 전자기파가 생성된다. 가속도의 크기가 클수록 전자기파의 주파수는 증가한다. 엑스선 발생 장치는 고속의 전자가 전극과 충돌하여 급격하게 감속하면서 고에너지의 X선 전자기파가 발생한다. 가속도는 벡터값이기 때문에 전자의 속도 크기는 같고 방향만 변하는 원운동도 가속도 운동이다. 그래서, 전자가 원운동을 할 때도 전자기파가 방출된다. 2020. 6. 8.

방사능 측정 단위 방사능(Radioactivity)을 측정하는 공식 단위는 베크렐(Becquerel)이다. 1 베크렐은 1초 동안 1개의 원자핵이 붕괴되는 것으로 정의하며 단위는 Bq 또는 s-1이다. 표준 단위는 아니지만 방사능을 나타내는 다른 단위는 큐리(Curie, Ci)가 있다. 1 Ci는 37 GBq와 같다. 2020. 6. 8.

방사선의 종류 방사선(Radiation)이란 큰 에너지를 가진 입자를 의미한다. 즉, 속도가 빠른 입자라고 볼 수 있다. 모든 물질이 가지고 있는 전자가 낮은 속도로 이동할 때는 그냥 전자지만 그 전자의 속도가 빛의 속도의 75% 정도로 빨라지면 베타선이라고 부른다 방사선이 인체에 위험한 이유는 총을 맞는 것과 비슷하다. 총알을 손으로 던지면 위험하지 않지만 총에서 발사된 빠른 속도의 총알을 맞으면 위험한 것과 같다. 알파선중성자 2개와 양성자 2개로 구성된 입자가 고속으로 이동하는 방사선이다. 헬륨의 원자핵과 동일하다. 양성자에 의해 + 전하를 띠고 또한 무겁기 때문에 종이 한 장으로도 쉽게 차폐 된다. 진공 중에서 빛의 속도의 약 5% 이다. 베타선전자가 고속으로 이동하는 방사선이다. 전하를 띄고 있기 때문에 앏은.. 2020. 6. 8.

코리올리 효과 회전하는 좌표계에서 물체가 이동할 때는 이동하는 방향과 직각 방향으로 힘을 받는데 이것을 코리올리 효과 (Coriolis effect) 또는 코리올리 힘 (Coriolis force)이라고 한다. 다음 그림과 같이 원판이 Ω의 각속도 회전하고 있다. 질량 m인 물체가 속도 v로 이동하고 있다. 이 때 물체는 코리올리 힘 F를 받는다. 코리올리 힘 F는 다음 식과 같다. 코리올리 힘은 물체의 질량, 이동 속도와 원판의 각속도의 크기에 비례한다. 원판이 시계방향으로 돌 때는 물체 이동방향의 왼쪽으로 힘을 받고 원판이 반시계방향으로 돌 때는 물체 이동방향의 오른쪽으로 힘을 받는다. 등속도로 회전하는 좌표계는 관성 좌표계가 아니기 때문에 뉴턴 법칙이 성립하지 않는다. 등속도 회전 좌표계에 있는 물체는 관성 좌표.. 2020. 6. 8.

에탄과 에탄올 에탄(에테인)은 알케인의 한 종류로 화학식은 C2H6이며 분자구조는 다음과 같다. 에탄올은 알코올의 한 종류로 화학식은 C2H5OH이며 분자구조는 다음과 같다. 알코올이란 탄소 원자에 OH가 결합한 화합물을 의미한다. 에틸렌(CH2)에 물을 첨가하여 에탄올을 제조할 수 있다. CH2 + H2O → C2H5OH 2020. 6. 8.

회절 원리 회절은 주파수가 낮을수록 또는 슬릿의 폭이 좁을 수록 잘 일어난다. 다음 그림과 같이 왼쪽의 높은 주파수보다 오른쪽의 낮은 주파수에서 회전이 더 크게 일어난다. 다음 그림과 같이 왼쪽의 넓은 슬릿보다 오른쪽의 좁은 슬릿에서 회전이 더 크게 일어난다. 전파의 주파수가 높은 초단파보다 주파수가 낮은 중파나 장파를 사용할 때 장애물을 넘어 더 멀리까지 통신할 수 있다. 세로로 길게 만든 스피커는 좌우로는 폭이 좁기 때문에 회절이 잘 일어나 넓게 펴지고 상하로는 폭이 넓어 회절이 잘 일어나지 않아 잘 퍼지지 않는다. 2020. 6. 7.

회절이란? 회절 (Diffraction)은 파동이 장애물을 만났을 때 장애물 뒤편으로 퍼져나가는 현상을 의미한다. 회절은 음파, 전파, 빛 등의 모든 파동에서 일어나는 현상이다. 다음 그림과 같이 파동이 좁은 틈을 가진 장애물을 만났을 때 장애물 틈을 통과한 파동은 넓게 퍼져 나간다. 전파가 산을 만나면 다음 그림과 같이 회절이 발생하여 산 뒷쪽에서도 수신할 수 있다. 전파 송신소가 가시선상에 있지 않아도 전파로 통신을 할 수 있다. 2020. 6. 7.

녹말이란? 녹말 (Starch)은 전분이라고도 한다. 녹말은 포도당들이 글리코사이드 결합으로 연결된 고분자이다. 녹말은 탄수화물의 일종이다. 녹말에는 아밀로스와 아밀로펙틴의 2 종류가 있다. 아밀로스는 포도당이 사슬이나 나선형으로 연결되어 있고 아밀로펙틴은 포도당이 나뭇가지 형태로 결합되어 있다. 식물에는 이 2가지 성분이 일정 비율로 함유하고 있다. 쌀, 밀, 보리, 콩, 감자, 고구마 등은 녹말을 많이 함유하고 있다. 녹말은 침과 이자액의 아밀레이스(아밀라아제)에 의해 엿당으로 분해되고 엿당은 소장의 말테이스에 의해 포도당으로 분해된다. 2020. 6. 7.

탄수화물 종류 탄수화물의 종류는 다음과 같다. 종류 분류 예 당류 단당류 포도당 갈락토스 과당 자일로스 이당류 젖당 엿당 자당 트레할로스 폴리올 소르비톨 만니톨 올리고당류 말토-올리고당류 말토덱스트릭 기타 올리고당류 라피노스 스타키오스 다당류 녹말 아밀로스 아밀로펙틴 비녹말 다당류 글로코젠 셀룰로스 펙틴 ☞ 탄수화물 뜻 2020. 6. 7.

충격량 예시 1kg 질량의 물체가 1m/s의 속도로 움직이고 있을 대 이 물체를 정지시키기 위해 필요한 힘은 얼마일까? 이 문제에서 물체를 정지시키기 위한 힘은 1N이 될 수도 있고 10N이 될 수도 있고 어떤 힘이라도 될 수 있다. 즉 어떤 힘이라도 이 물체를 정지시킬 수 있다. 중요한 것은 정지시키는 시간이다. 힘을 적게 줄수록 정지시키는데 더 많은 시간이 걸린다. 위 문제에서 물체의 운동량은 1kg × 1m/s = 1 Ns 이다. 충격량은 운동량의 변화량이다. 정지했을 때 운동량은 0이기 때문에 물체를 정지시키는데 필요한 충격량은 1 Ns (= 1 Ns - 0 Ns)이다. 충격량은 힘과 시간의 곱이다. 그래서, 물체가 1초 동안 정지한다면 1N × 1s = 1Ns로 1 N의 힘이 필요하다. 물체가 10초 동안 .. 2020. 6. 6.

카라멜 캔디 카라멜 (Caramel)은 설탕을 가열하여 녹인 것이다. 설탕을 170도 정도로 가열하면 설탕 분자가 분해되고 결합하면서 카라멜이 된다. 설탕을 가열하면 설탕의 수분이 빠져나가게 된다. 카라멜 캔디 (Caramel candy, Toffee)는 설탕을 130도 정도로 가열한 후 크림, 버터, 바닐라, 소금, 우유 등을 넣어 만든다. 우유를 넣은 것을 밀크 카라멜 또는 크림 카라멜이라고 한다. 2020. 6. 6.

설탕이 몸에 해로운 이유 설탕은 포도당과 과당이 결합한 이당류이다. 포도당은 몸의 에너지원으로 사용되지만 과당은 대부분 간에서 지방으로 분해되어 지방간이 된다. 설탕을 많이 먹으면 혈당이 급격히 오르고 그에 따라 인슐린이 과다 분비된다. 인슐린은 포도당을 세포로 유입되도록 하는 호르몬으로 인슐린이 과다 분비되면 혈액의 포도당이 감소하여 혈당이 떨어지게 된다. 혈당이 떨어지면 다시 단것을 먹게되는 악순환이 계속된다. 설탕은 피부의 주름살을 생기게 하고 위경련, 충치, 심장질환, 비만 등을 유발할 수 있다. 2020. 6. 6.

포도당과 설탕의 차이 단당류은 더 이상 분해되는 않는 당으로 단당류에는 포도당과 과당과 갈락토오스가 있다. 포도당(Glucose)의 분자식은 C6H12O6이다. 설탕은 사탕수수나 사탕무를 원료로 만든 감미료이다. 설탕의 주성분은 자당(Sucrose)이다. 자당은 포도당과 과당이 결합한 이당류이다. 설탕에서 자당의 비율이 높을수록 흰색을 띈다. 자당의 분자식은 C12H22O11이다. 다음과 같이 나타낼 수 있다. 설탕 ∋ 자당 = 포도당 + 과당 2020. 6. 6.

지구자기 3요소 지구의 자기자은 편각, 복각, 수평자기력의 3요소로 구성된다. 편각 (Magnetic declination, Magnetic variation)은 진북과 자북의 차이각을 의미한다. 복각 (Magnetic dip, Magnetic inclination)은 나침반을 90도 돌렸을 때 나침반의 바늘이 가지는 각도이다. 남극과 북극에서는 나침반 바늘이 땅으로 향하여 복각이 90도가 되고 적도에서는 복각이 0도이다. 전세계 위치에 따른 편각과 복각은 여기에서 확인할 수 있다. 한국은 편각은 8도 이상이고 복각은 50도 이상이다. 2020. 6. 1.

칸델라 루멘 변환 광속 (Luminous flux)은 시간당 나오는 빛의 양으로 인간의 눈이 인식하는 색 민감도에 따라 가중치를 더한다. 인간 눈을 고려하지 않은 순수한 빛의 파워는 Radiant flux라고 한다. 광속의 단위는 lm (Lumen)이다. 광도 (Luminous intensity)는 광속을 입체각으로 나눈 것으로 빛의 세기를 나타낸다. 광도의 단위는 cd (Candela)이다. 칸델라와 루멘의 관계는 다음과 같다.lm = cd · sr 여기서, sr은 입체각이다. 광속이 100 lm인 전구가 모든 방향으로 빛을 낼 때 광도는 다음과 같다.100 lm / 4π = 7.96 cd 예를 들면 빛을 내는 전구가 있을 때, 전구 전체에서 내는 모든 빛이 광속이다. 전구의 특정 방향에서 나가는 빛의 세기가 광도이다... 2020. 6. 1.

수소 핵융합 반응식 수소 핵융합 반응은 중수소 또는 삼중수소가 반응하는지에 따라 몇가지 종류가 있다. 중수소와 삼중수소 핵융합 발전으로 가장 유망한 중수소와 삼중수소를 이용한 핵융합 반응은 다음 식과 같다. 중수소와 삼중수소가 결합하면 헬륨과 중성자(n)가 되면서 에너지를 방출한다. 에너지는 헬륨과 중성자가 고속으로 방출되면서 운동 에너지 형태로 나온다. 중수소와 중수소 중수소와 중수소가 핵융합한 식은 다음과 같다. 중수소와 중수소가 반응하면 아래 식 중 하나가 50%의 확률로 일어난다. p는 양성자이다. : 수소 : 중수소 : 삼중수소 2020. 5. 31.

위 십이지장 궤양에 대한 가장 자세한 정보 위십이지장 궤양에 대해 가장 자세하게 나와 있는 곳은 질병관리본부 홈페이지이다. 2020. 5. 31.

십이지장궤양 처방전 십이지장궤양일 때 병원을 가면 위내시경 검사를 하고 다음과 같은 약을 4주분 처방받는다. 4주 후 다시 위내시경 검사를 한다고 한다. 케이캡정 (위산분비 차단제)http://www.health.kr/searchDrug/result_drug.asp?drug_cd=2018070600004 티로푸정 (진정제)http://www.health.kr/searchDrug/result_drug.asp?drug_cd=A11AOOOOO2728 동광레바미피드정 (점막 혈류 촉진제)http://www.health.kr/searchDrug/result_drug.asp?drug_cd=2014063000021 비스칸엔캡슐 (유산균)http://www.health.kr/searchIdentity/result.asp?didx=2512.. 2020. 5. 30.

고온 초전도체 고온 초전도체 (High-temperature superconductor, HTS)는 대략 영하 200℃ 이상에서 초전도체가 되는 물질을 의미한다. 액화질소가 영하 197℃이기 때문에 고온 초전도체는 값싼 액화질소를 사용하여 비교적 쉽게 초전도성을 구현할 수 있다. 액화질소의 온도인 영하 197℃ 이상일 때만 고온 초전도체라고 해야 하지만, 보통 영하 197℃ 보다 다소 낮은 물질도 고온 초전도체라고 부른다. 현재까지 발견된 고온 초전도체는 다음과 같다.임계온도 [℃] 초전도체 -70 H2S (150 Gpa) -140 HgBa2Ca2CU3OX-163 Bi2Sr2Ca2Cu3O10 -180 YBa2Cu3O7 2020. 5. 28.

상대성 이론의 쌍둥이 역설 특수 상대성 이론에서 속도가 빨라지면 시간이 느리게 간다고 가정한다. 만약 지구에 쌍둥이 A와 B가 있을 때 A는 지구에 있고 B는 빛의 80% 속도로 다른 행성으로 간 후 다시 지구로 돌아 왔다면 어떻게 될까? B는 빠른 속도로 이동했기 때문에 시간이 느리게 가고 A 보다 B가 더 젊을 거라고 생각된다. 하지만, B의 입장에서는 자신이 정지해 있고 A가 멀리 이동해 멀어진다고 볼 수도 있다. 그렇게 본다면 A가 더 젊을 것이다. 상대성 이론에서는 절대 좌표가 없기 때문에 둘다 맞는 말이다. 이와 같은 모순을 쌍둥이 역설이라고 한다. 이 역설은 특수 상대성 이론으로는 설명할 수 없고 일반 상대성 이론을 적용해야 한다. 일반 상대성 이론에서는 가속도가 커지면 시간이 느리게 간다고 가정한다. 그래서, B가 .. 2020. 5. 27.

특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론의 차이 특수 상대성 이론(Special Theory of Relativity)는 관성 운동을 하는 물체에 적용되는 이론이다. 관성 운동이란 일정한 속력과 방향으로 이동하는 것을 의미한다. 특수 상대성 이론은 관성 운동에만 적용되고 속력과 방향이 변하는 가속도 운동은 일반 상대성 이론(General Theory of Relativity)이 적용된다. 물체가 가속도 운동을 하면 물체 내부에 힘을 받게 되는데 일반 상대성 이론에서는 가속도에 의한 힘과 중력이 같은 원리로 발생한다고 가정한다. 그래서, 일반 상대성 이론은 가속도 운동에 관한 이론이지만 중력에 관한 이론이기도 하다. 아인쉬타인이 1905년 특수 상대성 이론을 발표하고 가속도 운동을 어떻게 상대론적으로 기술할 것 인지를 생각하기 시작했고 일반 상대성 이론.. 2020. 5. 27.

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