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과학394

전자볼트 eV 단위 전자볼트 eV(Electronvolt)는 에너지를 나타내는 단위로 1eV는 1.60217646 x 10-19 J이다. eV는 에너지 단위로 전압 단위가 아니다. 1eV는 1개의 전자가 1V의 전위차를 가지는 두 지점을 이동할 때 얻거나 잃는 에너지로 정의한다. 전자 1개의 전하는 1.60217646 x 10-19 C이다. 우라늄 235 (U-235) 1개 원자가 핵분열하면 약 200eV의 에너지를 방출한다. 1g의 우라늄은 약 2.5 x 1021개의 원자로 구성되기 때문에 1g의 우라늄은 약 24 MWh의 에너지를 생성한다. 2020. 4. 30.
지평선 수평선 가시거리 수평선 가시거리를 구하는 공식은 다음과 같다. 여기서, h은 보는 사람의 눈 높이로 단위는m이고 d는 가시거리로 단위는 km이다. 높이에 따른 가시거리는 다음과 같다. h [m] d [km] 1 3.6 2 5.0 5 8.0 10 11.3 50 25.2 100 35.7 200 50.5 300 61.8 400 71.4 500 79.8 1000 112.9 2000 159.7 3000 195.5 5000 252.4 10000 357.0 위 공식은 빛의 굴절이 없을 때에 적용되고 굴절이 있으면 더 멀리까지 볼 수 있다. 2020. 4. 29.
포도당 어원 포도당(葡萄糖)을 영어로는 Glucose라고 하는데 Grape sugar 또는 Blood sugar라고도 한다. Glucose는 그리스어에서 유래했으며 '단맛' 또는 '와인을 만들기 위해 만든 포도즙'을 의미한다. 포도당은 1747년 독일의 화학자 안드레스 마가라프가 건포도에서 분리 하였다. 2020. 4. 27.
지구 자기장의 세기 지구 자기장인 지자기는 위치에 따라 다르며 0.25~0.65 Gauss 이다. 한국에서는 수직방향으로 0.4 G, 남북방향으로 0.3 G, 동서방향으로 0.03G이다. 2020. 4. 27.
관성좌표계와 비관성좌표계 관성좌표계(Inertia reference frame, Inertia frame)는 정지 또는 등속도 운동을 하는 좌표계이다. 이에 반해 비관성좌표계(Non-inertia reference frame)는 가속도 운동을 하는 좌표계이다. 관성좌표계에서는 뉴턴의 제1법칙과 2법칙이 성립하지만 비관성좌표계에서는 이 법칙이 성립하지 않는다. 예를 들면, 등속으로 직진하는 버스안은 관성좌표계이다. 이 버스 안에서는 뉴턴의 제1법칙과 2법칙이 성립한다. 하지만, 버스가 급가속을 하거나 지그재그 운전을 하거나 원 운동을 하는 등 가속도 운동을 하면 버스 안은 비관성좌표계이다. 이 버스안에서는 뉴턴의 제1법칙과 2법칙이 성립하지 않는다. 즉, 뉴턴의 1법칙인 관성의 법칙으로 정지한 물체에 외부 힘이 작용하지 않으면 물.. 2020. 4. 26.
관성 모멘트 직선 운동과 회전 운동은 서로 대응되는 운동 방정식이 있다. 예를 들면 직선운동의 속도는 회전운동에서 각속도이고 가속도는 각가속도이고 힘은 토크이고 운동량은 각운동량이다. 직석운동에서 질량에 해당하는 회전운동의 물리량이 관성 모멘트(Moment of inertia)이다. 다음과 같이 질량 m이고 반지름이 r인 원판이 중앙을 축으로 회전한다. 이때 원판의 관성 모멘트 I는 다음 식과 같다. 관성 모멘트의 단위는 kg m2이다. 관성 모멘트는 모멘트이기 때문에 질량이 위치한 분포에 따라 달라진다. 그리고, 회전하는 축이 어디에 있는지에 따라서도 달라진다. 직선 운동에서 다음 식이 성립한다. 여기서, F는 힘, a는 가속도, m은 질량 회전 운동에서 이에 대응되는 식은 다음과 같다. 여기서, τ는 토크, α는.. 2020. 4. 26.
딸꾹질 하는 이유 딸꾹질은 횡격막이 자극을 받아 급격하게 수축하는 현상이다. 횡격막이란 가슴과 배 사이에 있는 격막이다. 횡격막이 수축과 이완을 하면 이에 따라 허파에 공기가 들어오고 나가면서 숨을 쉴 수 있다. 횡격막 또는 횡격막을 조절하는 신경에 자극이 있으면 딸꾹질을 하게 된다. 횡격막을 조절하는 신경은 신도 주위로 지나간다. 딸꾹질을 하는 이유는 아직 정확하게 밝혀지지 않았다. 딸꾹질이 일어나는 경우는 다음과 같이 다양하다.환경이 갑자기 변함스트레스, 흥분, 놀람, 긴장 등의 격한 감정음주과식매운 음식을 먹을 때급하게 음식을 먹을 때추운 곳에 있을 때뇌 종양, 위암 등과 같은 다른 질병 2020. 4. 26.
감미료 종류 감미료(Sweetener)는 단맛이 나는 물질이다. 감미료에 설탕을 포함하기도 하고 설탕을 제외하기도 한다. 감미료의 종류는 다음과 같은 것들이 있다. ● 글루시톨 ● 사카린 ● 소르비톨 ● 수크랄로스 ● 스테비오사이드 ● 아세셀팜 ● 아스파탐 ● 자일리톨 2020. 4. 25.
과자 많이 먹으면 설사 하는 이유 과자나 껌 등에는 소르비톨, 아스파탐, 수크랄로스, 자일로톨 등과 같은 단맛을 내는 감미료가 들어 있다. 이러한 감미료를 많이 먹으면 설사가 날 수 있다. ☞ 소르비톨 부작용 2020. 4. 25.
뉴런 개수 각종 동물들의 두뇌를 포함한 몸 전체에 있는 뉴런 개수는 다음과 같다. 동물 뉴런 개수 해파리 5,600 랍스터 100,000 파리 250,000 개미 250,000 벌 960,000 바퀴벌레 1,000,000 개구리 16,000,000 쥐 71,000,000 악어 80,500,000 햄스터 90,000,000 비둘기 310,000,000 토끼 492,200,000 문어 500,000,000 돼지 2,220,000,000 개 2,253,000,000 마코앵무새 3,136,000,000 곰 9,586,000,000 침팬지 28,000,000,000 우랑우탄 32,600,000,000 고릴라 33,400,000,000 인간 86,000,000,000 아프리카 코끼리 257,000,000,000 2020. 4. 25.
사막개미 길찾기 사막개미는 사막에 있는 굴을 나와서 멀리 있는 먹이를 찾은 후 정확하게 자신의 굴로 돌아온다. 사막개미가 사용하는 길찾기 방법은 다음과 같다. 이동한 걸음 계산 이동한 걸음 개수를 세어서 돌아올 때 정확하게 같은 걸음으로 돌아온다. 주위 풍경 사진 사막개미는 이동 중 몇 미터마다 멈춰 주위 풍경을 보고 기억한다. 그리고 돌아올 때 기억하고 있는 풍경과 비교하며 돌아온다. 태양의 각도 이용 태양의 위치에 따라 태양빛의 편광이 달라지는데 그 빛을 이용하여 태양의 각도를 이용하여 현재 위치를 추정한다. 사막개미를 모델링하여 만든 로봇으로 한 실험에서 14m에 1cm 오차의 길찾기 성능을 보여주었다. ☞ 위치확인 센서 2020. 4. 25.
각운동량 보존 법칙 각운동량 보존 법칙(Law of angular momentum conservation)은 역학에서 매우 중요한 법칙이다. 각운동량 보존 법칙은 전체 각운동량은 항상 일정하게 유지된다는 법칙이다. 예를 들면, 2개의 팽이가 돌아가면서 2개의 팽이가 서로 충돌할 때 하나의 팽이 속도는 늦어지고 다른 하나는 빨라진다. 이 때 두 팽이의 각운동량의 합은 충돌 전후 동일하다. ☞ 각운동량 공식 2020. 4. 22.
각충격량 공식 각충격량(Angular Impulse)의 정의는 다음과 같다. 각충격량 J는 각운동량 L의 변화량이다. 각충격량은 토크와 시간의 곱으로 나타낼 수도 있다. 2020. 4. 22.
각운동량 공식 각운동량(Angular Momentum) L은 다음 식과 같다. 단위는 kg m2 s-1 이다. 각운동량 L은 관성 모멘트 I와 각속도 ω의 곱이다. p는 운동량으로 질량 m과 속도 v의 곱이다. 각 운동량 L을 미분 하면 토크 τ가 된다. 2020. 4. 22.
충격량 구하는 공식 충격량(Impulse)은 시간에 따른 운동량의 변화로 다음 식과 같다. 단위는 N·s 이다. 충격량은 다음과 같이 힘과 시간의 곱으로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 1kg 물체가 1m/s의 속도로 움직이다가 벽에 부딪쳐 멈춘다면 물체가 받는 충격량은 다음과 같다. I = 1 kg × 1 m/s = 1 N·s 이 때 물체가 멈출 때 1초가 걸린다면 1초 동안 물체가 받는 힘은 1N 이다. 물체가 멈출 때 0.1초 동안 급하게 멈춘다면 0.1초 동안 물체가 받는 힘은 10N이다. 2020. 4. 22.
모멘텀 뜻 모멘텀(Momentum)은 운동량이라는 뜻이다. 운동량 p는 다음과 같이 질량과 속도의 곱이다. 질량이 클수록 그리고 속도가 빠를수록 운동량은 크다. 같은 속도일 때 승용차보다 트럭의 모멘텀이 더 크다. 같은 질량의 차량일 때 시속 60km 보다 시속 100km의 차의 모멘텀이 더 크다. 2020. 4. 22.
비틀림 모멘트 정의 비틀림 모멘트(Twisting moment)는 토크(Torque)와 같은 말이다. 토크는 다음 그림의 T와 같이 비트는 힘이다. 위 그림에서 중심 O에서 거리 r 만큼 떨어진 위치에서 힘 F를 줄 때 토크 τ는 다음과 같다. x는 벡터 외적이다. 2020. 4. 22.
모멘트 뜻 물리에서 모멘트(Moment)는 어떤 물리량과 거리의 곱으로 표시되는 것을 의미한다. 모멘트에는 거리 요소가 들어가기 때문에 물질의 위치나 배치에 따라 달라지는 물리량이 된다. 예를 들면 반지름 r인 원판의 관성 모멘트(Moment of inertia)는 다음 식과 같다. 중심에서 물질과의 거리인 반지름 r이 있다. 2020. 4. 22.
흑체복사 뜻 흑체(Blackbody)는 입사 되는 모든 전자기파를 흡수하고 반사하지 않는 이상적인 물체이다. 물체는 온도에 따라 전자기파를 방출하는데 흑체가 방출하는 전자기파를 흑체복사(Blackbody radiation)라고 한다. 흑체는 외부에서 들어오는 모든 전자기파를 흡수하고 반사하지 않지만 온도에 따라 흑체 자체에서 전자기파를 방출하고 이것을 흑체 복사라고 한다. ☞ 빛과 전자기파 2020. 4. 21.
배럴아이 물고기 통안어과(Opisthoproctidae)에 속하는 물고기들을 배럴아이(Barreleye)라고 한다. 배럴아이는 열대 및 온대 해역의 심해에서 발견된다. 아래 사진과 같이 눈이 윗쪽으로 향해있고 눈모양이 통 (Barrel)과 같이 생겨서 배럴아이라고 부른다. 2020. 4. 21.
열 복사 뜻 열 복사(Thermal Radiation)는 절대 온도 0이 아닌 물체는 온도에 따라 전자기파를 방출하는 것이다. 아래 그림은 온도가 3500K, 4000K, 4500K, 5000K, 5500K 일 때 방출되는 전자기파에서 x 축은 전자기파의 파장 y 축은 그 파장일 때 전자기파의 세기를 나타낸다. 물체가 특정 온도일 때 방출되는 전자기파 주파수 스펙트럼은 피크를 가진 곡선이다. 다시 말하면 특정 온도의 물체에서 특정 주파수의 전자기파만을 방출하는 것이 아니라 특정 주파수를 중심으로 여러 주파수의 전자기파를 방출한다. 온도가 높을수록 주파수는 높아진다. 주파수가 높다는 것은 파장이 짧다는 것이다. 인간 체온에서는 적외선 영역이 전자기파가 방출된다. ☞ 전자기파와 빛의 차이 2020. 4. 21.
우주정거장 방향 전환 원리 우주정거장(IIS)은 태양광 발전으로 전력을 공급 받고 태양광 패널을 항상 태양 쪽으로 향하도록 해야 한다. 그렇게 하기 위해서는 우주정거장의 방향을 전환해야 하는데 우주정거장에는 다음 그림과 같이 4개의 자이로스코프(Gyroscope)를 사용하여 방향을 바꾼다. 회전하는 원판인 자이로스코프의 방향을 바꾸면 이에 반작용으로 우주정거장이 회전하면서 방향이 바뀌게 된다. 아래 그림과 같이 자이로스코프의 회전하는 원판 방향을 바꾸면 자이로스코프가 연결된 우주정거장의 방향도 바뀌게 된다. 2020. 4. 20.
솔라세일 원리 솔라 세일 (Solar Sail, Light Sail, Photon Sail)은 태양빛을 이용하여 우주선을 추진하는 방식을 의미한다. 다음 그림과 같이 태양으로부터 나오는 광자 (Photon)가 우주선의 돛에 부딪히면 우주선에서는 F의 힘을 받는다. E의 에너지를 가지는 광자의 운동량 (Momentum) p는 다음 식과 같다.위 식을 미분하면 광자의 파워에 따라 받는 힘을 다음 식과 같이 구할 수 있다.지구 거리에서 받는 태양의 단위 면적 당 파워는 1361 W/m2 이고, 광자가 완전 흡수 될 때 단위 면적 당 받는 힘은 4.54 μN 이고 광자가 완전 반사될 때 받는 힘은 9.08 μN 이다. 솔라 세일은 계속해서 힘을 받기 때문에 시간에 비례하여 속도가 증가한다. 예를 들면, 태양빛에서 힘을 받아 .. 2020. 4. 20.
몰농도 몰농도 (Molarity)는 용액 1리터 속에 있는 용질의 몰수이다. 1몰은 분자 6.02214129×1023개이다. 몰농도 단위는 mol/m3, mol/L, M을 사용한다. mol/L와 M은 같은 단위이다.1 mol/L = 1 M = 1 molar 즉, 1리터 용액에 용질의 분자가 6.02214129×1023개 있다면 몰농도는 1 mol/L이다. 2020. 4. 19.
살모넬라 식중독 살모넬라(Salmonella)는 엔테로박테리아과 하위의 속 이름이다. 살모넬라속에는 몇 가지 세균이 있다. 살모넬라속에는 쥐티푸스균, 장염균, 돼지콜레라균 등 2,000개 이상이 있다. 살모넬라 식중독은 살모넬라에 속하는 균 중에서 일부 균이 일어키는 식중독이다. 살모넬라 균은 계란, 육류, 가금류 등에서 발견된다. 계란에 의해 살모넬라 식중독에 걸리는 비율이 압도적으로 높다. 한국에서 살모넬라 식중독의 75%는 8-9월에 발생한다. 살모넬라 식중독 증상은 복통, 설사, 구토, 발열 등이 있다. 잠복기는 12-24시간이고 경증일 때는 1주일 정도 후 회복되지만 중증일 때는 사망할 수도 있다. 살모넬라 식중독을 예방하기 위해서는 내부 온도 75도 이상에서 1분 이상 가열하여야 하고 계란 등을 손으로 만졌을.. 2020. 4. 19.
LPG 성분 LPG는 프로판 또는 부탄이 주성분이다. 취사 난방에 사용되는 가정용이나 산업용으로 사용되는 LPG는 프로판이고 가스 자동체에 사용되는 LPG는 부탄이다. 프로판은 탄소 원자가 3개이고 부탄은 4개이다. 부탄이 열량이 더 높다. 부탄은 끊는 점이 높기 때문에 겨울에 자동차 LPG 충전소에서는 부탄에 프로판을 섞어 판매한다. 2020. 4. 18.
마력 단위 HP와 PS의 차이 마력은 파워의 단위로 W(와트)와 같은 단위이다. Mechanical Horsepower는 파운드를 사용하는 미국과 영국에서 사용한다. 단위는 HP이고 약 746W이다. Metric Horsepower는 미국과 영국 이외의 미터법을 사용하는 국가에서 사용하고 75kg의 물체를 1초에 1m의 속도로 들어 올릴 때의 파워이다. 단위는 PS이고 1PS는 약 735.5W이다. 한국에서는 미터법을 사용하기 때문에 마력의 단위로 PS를 사용한다. 2020. 4. 15.
사회적 거리두기 뜻 사회적 거리두기 (Social distancing) 또는 물리적 거리두기 (Physical distance)는 사람들과의 접촉을 줄임으로써 전염병의 확산을 막는 것을 의미한다. 미국 CDC에서는 사회적 거리두기를 사람들이 모이는 것을 피하고 다른 사람들과 2m 이상 떨어지는 것이라고 정의한다. WHO는 사람들이 모이는 것을 피하고 다른 사람들과 팔 길이 만큼 떨어지는 것이라고 정의한다. 2020. 4. 14.
비리온 뜻 비리온 (Virion)은 바이러스가 숙주인 세포 내가 아닌 세포 밖의 외부 환경에 있을 때를 이러는 말이다. 비리온은 핵산과 단백질 껍질로 구성된다. 단백질 껍질을 캡시드 (Capsid)라고 부르고 외부 환경으로부터 핵산을 보호한다. 2020. 4. 12.
지구에서 가장 흔한 원소 지구에서 가장 많은 원소는 철, 산소, 실리컨 순서이다. 하지만 이것은 철의 비중이 높은 지구핵을 포함했을 때이다. 지구 전체가 아닌 지표면에서 가장 많은 원소는 산소, 실리컨, 알루미륨, 철의 순서이다. 모래, 돌, 흙 등의 주성분은 이산화규소 SiO2이다. 이산화규소는 실리컨과 산소로 구성되어 있기 때문에 지표면 성분에서 가장 비율이 높다. ☞ 석영과 유리의 차이 2020. 4. 11.
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