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300만 분의 1cm 힘, 이것이 뭐지요? 정보

300만 분의 1cm 힘, 이것이 뭐지요?

본문

눈 위에서 즐기는 짜릿한 속도



https://www.youtube.com/watch?v=RA8AA1sFmVI 


게시일: 2017. 7. 3.

겨울에는 썰매를 이용한 놀이를 많이 즐깁니다.

하지만 썰매의 문제점은 멈추기가 어려워 

불가피한 사고가 많이 일어나죠.


눈이 오면 마찰력이 사라지고 썰매를 타는 언덕은 가파를수록 

중력이 커져 속도가 빨라지기 때문입니다.


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관성의 법칙


관성(질량)은 뉴턴 역학에서 외부힘에 대해 저항하는 정도를 말한다. 

정지한 물체에 힘이 가해지지 않으면 그 물체는 정지를 계속한다. 

운동하는 물체에 힘이 가해지지 않으면 

그 물체는 운동 상태를 바꾸지 않고 등속 직선운동을 계속한다. 

이것이 뉴턴의 제1법칙이다.

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자꾸 생각하면 치매가 늦게 올지도 몰라서요. ㅡㅡ

그런 의미에서… ㅜㅜ

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운동의 3가지 법칙


제1법칙: 관성의 법칙

F가 0이면, A는 0이다.


제1법칙의 진정한 뜻은?

"우주에 관성계라고 불릴만한 좌표계가 존재한다"는 것이다. 

관성계란 '정지해 있는 물체가 계속 정지해 있고 

등속도 직선 운동하는 물체가 계속 같은 방향으로 같은 속도로 

직선 운동하는 것으로 보이는' 좌표계를 말한다.


그러한 성질을 갖고 있는 것을 관성계라고 부르는 것과 세계에 

그런 좌표계가 존재한다는 것은 전혀 별개의 이야기이다. 

실제로 그런 좌표계가 존재한다고 말하는 것이 제1법칙인 것이다. 


제2법칙: 힘-가속도의 법칙


운동의 제2법칙을 흔히 힘-가속도의 법칙 또는 간단하게 

가속도의 법칙이라고 부른다. 운동의 제2법칙 F=ma


제2법칙은 m=F/a란 식으로 

(관성)질량이 무엇인지를 정의하는 식이 된다.


제3법칙: 작용-반작용의 법칙


물체 A가 물체 B에 작용한 힘(작용)과 같은 크기의 힘(반작용)을 

물체 B가 물체 A에 미친다. 작용과 반작용은 서로 방향이 반대이고 

같은 작용선상에 위치한다. 이것을 운동의 제3법칙이라 한다.


출처 : http://tip.daum.net/question/52939918


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영상을 보면서 받아 드리니 이해가 쉽네요.

어제 등록했다가 엄청 빨리 삭제했습니다.

우선 등록하여 오늘을 면하고자 합니다. 감사합니다.

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썰매 하나라서 마찰력과 관성력만 가지고 설명이 되는 것이라 생각했는데

썰매 하나 가는 것에도 정말 잡다한 힘이 필요하네?

장력, 만유인력, 척력, 양력, 중력, 인력, 심지어 전자기력까지 

힘은 또 뭐지? 복원력, 핵력? 속력, 


힘, Force ? 일단, 머리 쥐난다. 


자연계에 존재하는, 움직이는 4가지 힘!


1. 중력(重力, Gravity Force)

2. 전자기력(電子氣力, Electromagnetic Force)

3. 강력(强力, Strong Force)

4. 약력(弱力, Weak Force)


검색하다가 머리 뽀사지는 줄 알았네. ㅡㅡ/

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300만 분의 1cm 힘, < 이거나 먼저, 뭔가 기준이 있을 것 임.


태양은 수소폭탄

http://m.blog.daum.net/hojun_jeong/107


이것은 태양이 1초에 만들어내는 에너지인 

3.9X10^26줄/초의 3*10^6 분의 1, 즉 300만분의 1에 해당합니다. 

바꾸어 이야기하면 태양이 1초에 만들어내는 에너지는 

지구 60억 인구가 300만년 동안 사용할 수 있는 엄청난 양입니다.


이것은 아닌 것 같고.


광학 50배 줌, 접사 1cm Carl Zeiss T 렌즈? 갖고 싶다. ㅜㅜ

http://it.donga.com/13721/


검색할 때 이런 것 안 보였음 좋겠음. 갖고 싶잖아?


다시 붙겠음! 300만 분의 1cm 힘, 이것이 뭐지요?

얼음 위에 얇게 형성되는 물과 같은 놈 같은데?

그래도 모르겠다. 검색해도 안 보이네? 

누군지는 알겠는데? 기준이 뭐지요?


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2017.07.05. 17:44:57


융점, 비등점

0.03마이크로미터(micrometer, micrometre 단위: µm), 0.03㎛

30나노미터, 30㎚


결국 찾기는 찾음. ㅡㅡ

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겨울스포츠의 비밀은 과학이다

공기저항‧원심력 등 고려해야

http://www.sciencetimes.co.kr/?news=겨울스포츠의-비밀은-과학이다


스케이트 날 밑의 얼음은 계속 녹고 있다. 즉, 

일정한 압력을 받으면 얼음은 물로 변하는 특성을 가지고 있기 때문이다.  


선수가 얼음 위에 올라서면 체중이 스케이트 날을 통해 

그 바로 밑의 얼음판에 압력이 가해진다. 

압력을 받은 얼음의 표면은 순간적으로 녹게 되고 

이 물은 발바닥과 얼음판 사이에 일종의 윤활유 역할을 하면서

표면의 마찰계수를 떨어뜨린다. 


좁은 스케이트 날로 인해 더 높은 압력이 얼음판에 가해질 수 있다.  


스키의 경우에도 비슷한 원리가 적용된다.


케임브리즈대학의 바우덴 교수는 

스키와 눈 사이의 마찰계수(u)를 0.05로 하고, 

스키가 0.05m 달릴 때, 발생하는 열을 계산한 결과, 

그 눈으로 인해 수 마이크론(㎛) 정도의 

물층이 만들어진다는 것을 확인했다.  


바우덴 교수는 “눈과 맞닿은 플레이트 표면에 

얇은 물층이 만들어지기 때문에 엄밀히 말하면 

스키는 물위에 떠서 미끄러진다”고 설명한다.  


즉, 사람들은 얼음판이나 눈밭 위를 달린다고 생각하지만 

실제로는 얼음이나 눈이 녹은 물위에 떠서 

미끄러지는 원리가 적용되는 것이다.


이것이 바로 수막현상이며 

빗길에서 자동차가 미끄러지는 이유와 같다. 

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왜 스케이트나 스키가 얼음판이나 눈 위에서 잘 미끄러지는가에 대한 
연구는 계속되고 있으나 확실한 답을 아직 내리지는 못했다. 

여러 주장 중 가장 널리 알려진 두 가지 과학적 이론
(복빙현상 혹은 마찰열에 의해 얇은 수막이 형성)을 소개하도록 하겠다.


※복빙현상에 의한 수막형성

1901년 영국의 레이놀즈는 스케이트나 스키가 미끄러지는 것은 

「복빙현상」때문이라고 생각했다.


※ 여기서 압력과 물의 관계를 먼저 알아보자! 


물은 1기압 일 때 100℃에서 끓어서 수증기가 되고 

0℃에서 얼어서 얼음이 된다. 그러나 압력이 커지면 

끓는 온도와 어는 온도가 달라져, 

압력이 커지면 더 높은 온도에서 끓게 되고 

더 낮은 온도에서 얼게 되어 영하 5도에서도 얼지 않고 

액체인 물로 존재 할 수 있다. > 두둘겨 패면 다시 얼음이 되지요?


이와 같은 현상에 바탕을 둔 것이 복빙현상으로 

얼음에 높은 압력이 가해지면 얼음의 녹는점이 내려가 녹다가 

압력을 제거하면 다시 어는 현상을 말한다. 


이 복빙현상 이론에 따르면, 스케이트 날에 체중이 실리면 

큰 압력으로 얼음을 누르게 되고 이 때 얼음의 녹는점이 낮아져 

물로 변하게 된다. 이렇게 만들어진 물이 

스케이트 날과 얼음 사이에 윤활유 역할을 해서 

스케이트는 미끄러진다는 것이다.


스케이트 날과 얼음사이의 물막

 

※ 마찰열에 의한 수막형성


케임브리지 대학의 바우덴 교수는 스키와 눈 사이의 마찰계수를 

0.05로 하여 스키가 1cm 달릴 때 발생하는 열을 계산하였다. 


그랬더니 스키가 눈표면 전체 면적에 골고루 닿아있다고 할 때, 

그 열로 적어도 6분자층 이상의 "수막"이 만들어져, 

그 결과 수 백만분의 1미터 두께의 수막을 만들어 

스키가 달릴 수 있다는 "마찰에 의한 열융해설"을 밝혀냈다. 


바우덴 교수의 실험 결과는 스케이트와 얼음 사이에서도 성립된다. 

스케이트는 얼음판 위를 달릴 때 얼음과 스케이트 날 사이의 

마찰력으로 열이 발생되고,

이 열이 얼음을 녹여 얇은 수막을 만든다는 것이다. 

이 수막은 얼음과의 마찰을 줄여 

스케이트 날이 자연스럽게 미끄러지도록 도와준다는 것이다.


이런 현상은 몰랐네요?


온도에 따른 스케이트 타기


스케이트는 영하 15 20 에서 잘 미끄러지지만 그 이하로 떨어지는 

혹한기에는 잘 미끄러지지 않는다. 영하 30도인 경우는 

스케이트를 타는 것이 아니라 큰 암반이나 소금덩어리 위에서 

활주하는 것 같아서 스케이트를 타는 재미를 못 느낀다. 


이는 스케이트 날과 얼음판 사이에 복빙현상 혹은 마찰열에 의해 

살짝 녹아 수막이 형성 됐다가도 다시 얼 게 되므로 

얼음판이 울퉁불퉁해지기 때문이다. 


1910∼12년 스코트가 남극 탐험에 나섰을 때의 기록을 보면 

영하 30∼40 의 저온이 되면 썰매가 더욱 무거워졌다고 하며 

영하 20 정도로 따뜻해지면 썰매가 확실히 잘 미끄러져 

가볍게 느껴졌다는 기록이 있다.


300만 분의 1cm 힘이 뭔지 이제 알겠네요. ㅡㅡ/


'0.03 micrometer snow' 검색하다가 헛탕치고

'눈 위에 물 마찰력' 입력 후 그냥 건짐.


고맙다! 구글이!


공감
1

댓글 2개

네, < 급 취소하겠습니다.
중력도 힘입니다. ^^ < 진짜로 큰 힘이거든요. ㅠㅠ
.........................

2017.07.05 05:18:30

드린 댓글에 문제점이 있습니다.
갑자기 중력을 등장시켜 죄송합니다.
'외부의 힘이 없다는'란 전제가 있는 경우인데요.
삼천포로 빠졌던 놈이 또 삼천포 혼자서 갔습니다. ㅠㅠ
푹 자고 일어났더니 기분이 너무 좋네요. ~
유쾌하신 하루 되십시오!
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