과학의 창문

운동량 보존 법칙이란? 운동량 보존 법칙은 외부 힘이 작용하지 않는 계(system)에서 전체 운동량이 항상 일정하게 유지된다는 물리 법칙입니다.이는 충돌, 폭발, 반작용 등 물리 현상을 이해하는 데 핵심적인 역할을 합니다.운동량(ppp): 물체의 질량(mmm)과 속도(vvv)의 곱으로 정의됩니다.p=mvp = mvp=mv운동량 보존 공식:m1v1i+m2v2i=m1v1f+m2v2fm_1v_{1i} + m_2v_{2i} = m_1v_{1f} + m_2v_{2f}m1​v1i​+m2​v2i​=m1​v1f​+m2​v2f​(iii: 초기 상태, fff: 최종 상태)운동량 보존 법칙의 주요 개념1. 닫힌 계외부 힘이 작용하지 않거나 외부 힘이 상쇄될 때, 운동량이 보존됩니다.예: 두 물체의 충돌, 로켓의 반작용.2..

등가속도 운동이란? 등가속도 운동은 물체가 일정한 가속도로 움직이는 운동을 말합니다.이는 고등학교 물리에서 가장 기본적이고 중요한 운동 유형 중 하나로, 속도와 위치의 변화를 수학적으로 이해하고 그래프로 표현하는 연습이 중요합니다.등가속도 운동의 주요 공식등가속도 운동은 다음 세 가지 공식을 기본으로 합니다.속도 공식v=v0+atv = v_0 + atv=v0​+atvvv: 최종 속도v0v_0v0​: 초기 속도aaa: 가속도ttt: 시간변위 공식s=v0t+12at2s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2s=v0​t+21​at2sss: 변위v0v_0v0​: 초기 속도ttt: 시간aaa: 가속도속도와 변위의 관계v2=v02+2asv^2 = v_0^2 + 2asv2=v02​+2asvvv: 최종 속도..

운동량 보존 법칙이란?운동량 보존 법칙은 외부 힘이 작용하지 않는 계(system)에서 전체 운동량이 일정하게 유지된다는 물리 법칙입니다. 이 법칙은 충돌, 폭발, 반작용 운동 등에서 널리 적용되며, 고등학교 물리와 수능에서 필수적으로 다뤄집니다.운동량 (ppp): 물체의 질량(mmm)과 속도(vvv)의 곱으로 정의됩니다. p=mvp = mvp=mv운동량 보존의 수식: 두 물체의 충돌 전후 전체 운동량이 같습니다. m1v1i+m2v2i=m1v1f+m2v2fm_1v_{1i} + m_2v_{2i} = m_1v_{1f} + m_2v_{2f}m1​v1i​+m2​v2i​=m1​v1f​+m2​v2f​ (iii: 초기 상태, fff: 최종 상태)운동량 보존 법칙의 핵심 개념닫힌 계외부에서 힘이 작용하지 않거나 외부 ..

고양이는 밤에도 탁월한 시력을 발휘할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이 독특한 특징은 야행성 생활 방식에 적응한 결과로, 사냥과 생존을 위한 필수 능력입니다. 이번 글에서는 고양이가 밤에 잘 볼 수 있는 이유와 그 생리적 특징을 살펴보겠습니다.고양이의 독특한 눈 구조고양이가 밤에 잘 볼 수 있는 가장 큰 이유는 눈의 구조적 차이 때문입니다. 인간의 눈과 비교해 고양이의 눈은 어두운 환경에서 더 많은 빛을 감지할 수 있도록 설계되어 있습니다.1. 타페툼 루시둠 (Tapetum Lucidum)고양이 눈의 뒤쪽에는 타페툼 루시둠이라는 반사층이 있습니다. 이 층은 눈에 들어온 빛을 다시 망막으로 반사하여 빛을 두 번 활용할 수 있게 합니다. 이로 인해 고양이는 어두운 환경에서도 더 많은 빛을 감지할 수 있습..

전등의 기본 원리 전등은 전기에너지를 이용해 빛을 만들어내는 장치입니다. 전등이 빛을 내는 원리는 전구 내부의 전류 흐름과 에너지 변환을 통해 이루어집니다. 전기적 에너지가 열에너지나 광에너지로 변환되면서 가시광선이 방출됩니다.전구의 주요 종류와 원리백열전구: 전류와 필라멘트의 발광작동 원리: 백열전구 내부에는 얇은 금속 필라멘트(주로 텅스텐)가 있습니다. 전류가 흐르면 필라멘트가 고온으로 가열되어 빛을 냅니다.열 방출: 이 과정에서 열이 많이 발생해 효율이 낮은 편입니다.장점과 단점: 따뜻한 빛을 내지만 전기에너지의 대부분이 열로 소모됩니다.형광등: 전자와 인광 물질의 반응작동 원리: 형광등 내부의 수은 증기가 전류를 통해 자외선을 방출합니다. 이 자외선이 형광등 내부 벽에 코팅된 인광 물질과 반응해 ..

별의 탄생은 어디서 시작될까? 별의 탄생은 우주에서 가장 신비로운 과정 중 하나로, 성운이라 불리는 거대한 가스와 먼지 구름에서 시작됩니다. 성운은 우주에 흩어져 있는 수소와 헬륨을 비롯한 다양한 원소로 이루어져 있으며, 이곳에서 별이 태어나는 중요한 원료가 준비됩니다. 성운은 중력이 작용하면서 가스와 먼지가 밀집되기 시작합니다. 이 밀집된 영역은 점점 무겁고 밀도가 높아지며, 마침내 별이 탄생하는 첫 단계를 이룹니다.중력이 별의 형성을 이끈다별이 태어나는 첫 단계는 중력 수축입니다. 성운 안의 특정 영역이 주변보다 더 무거워지면, 이곳으로 물질이 끌려와 밀도가 높아지고 중력이 강해집니다. 이 과정에서 다음과 같은 일이 일어납니다:가스와 먼지의 수축중력의 영향으로 가스와 먼지가 중심으로 모이며 구형의 구..

바나나의 성숙과 호르몬 변화 바나나는 시간이 지나면서 점차 익어가며 검은 반점(스위트 스팟)이 생깁니다. 이는 자연적인 후숙 과정의 결과로, 바나나의 에틸렌 가스와 관련이 있습니다. 에틸렌은 과일이 익을 때 분비하는 천연 호르몬으로, 바나나의 색상, 질감, 맛에 변화를 일으킵니다. 바나나가 익을수록 녹색 껍질은 점차 노란색으로 변하고, 시간이 지나면 갈색 반점이 나타나기 시작합니다. 이 반점은 바나나가 완전히 익었음을 의미하며, 더 달콤하고 부드러운 식감으로 변했다는 신호이기도 합니다.검은 반점의 형성과정에틸렌 가스의 방출바나나는 후숙 과정에서 에틸렌 가스를 방출합니다. 이 가스는 껍질 세포에 영향을 미쳐 색소가 변하고 점차 검은 반점이 형성됩니다.세포벽 분해에틸렌의 영향을 받은 바나나 껍질은 세포벽이 ..

겨울잠이란 무엇인가? 겨울잠은 동물이 추운 겨울 동안 에너지를 절약하고 생존하기 위해 활동을 멈추는 상태를 말합니다. 이를 동면(hibernation)이라고도 부르며, 주로 먹이가 부족하거나 날씨가 혹독한 지역에 서식하는 동물들에게 나타납니다. 겨울잠을 자는 동안 동물의 몸은 대사율, 심박수, 체온을 낮추어 최소한의 에너지만 사용합니다. 이를 통해 동물들은 긴 겨울을 먹이 없이 버틸 수 있습니다.겨울잠을 자는 이유동물들이 겨울잠을 자는 이유는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.먹이 부족겨울에는 먹이를 구하기 어려운 경우가 많습니다. 식물은 자라지 않고, 곤충이나 작은 동물들도 숨어버리기 때문에 많은 동물들이 에너지를 얻기 힘들어집니다. 이 상황에서 활동을 줄이고 겨울잠을 자는 것이 에너지를 절약하는 가장..

개미의 소통 방식: 화학적 언어의 세계 개미는 주로 화학적 신호를 통해 소통합니다. 이 화학적 신호는 페로몬이라는 물질로, 개미들이 정보를 전달하는 주요 수단입니다. 페로몬은 특정 행동을 유도하거나 경고 메시지를 전달하는 등 다양한 목적에 사용됩니다. 개미는 페로몬을 통해 동료 개미들과 협력하고, 먹이를 찾거나 위험을 알리는 등 복잡한 행동을 조율합니다. 페로몬은 개미의 더듬이로 감지됩니다. 개미는 더듬이를 사용해 페로몬의 농도를 확인하고 그 방향으로 이동합니다. 이렇게 화학적 신호를 기반으로 한 소통 체계는 개미 사회의 높은 조직력을 가능하게 합니다.개미의 화학적 소통: 페로몬의 역할페로몬은 개미의 주요 소통 수단으로, 여러 종류의 신호를 전달합니다. 페로몬은 개미가 분비하는 화학 물질로, 각각의 페로..

물리적 상태 변화와 열의 이동 얼음이 물보다 차가운 이유는 물질의 물리적 상태와 열의 이동에서 비롯됩니다. 물이 얼음으로 변할 때, 상태 변화가 일어나며 열 에너지를 잃습니다. 이는 얼음이 물에 비해 에너지가 더 적고, 따라서 온도가 낮아지는 이유입니다. 액체 상태의 물은 분자들이 활발히 움직이며 열을 많이 포함하고 있습니다. 반면, 고체 상태의 얼음은 분자들이 고정된 배열을 이루며 움직임이 제한되어 있습니다. 이런 차이 때문에 얼음은 물보다 열 에너지를 적게 가지고 있으며, 더 차갑게 느껴집니다.분자 구조와 에너지 차이얼음은 독특한 결정 구조를 가지고 있습니다. 물 분자는 수소 결합을 통해 육각형 배열을 이루며 공간을 많이 차지합니다. 이러한 고정된 구조는 물이 액체 상태일 때보다 자유 에너지를 낮추는..