상호반응형 과학 시뮬레이션

중력의 범위와 세기 Range and Intensity of the Gravity

중력의 범위와 세기

중력은 질량이 있는 모든 물체 사이에 끌어당기는 힘을 말합니다. 뉴턴(Newton)에 의하면, 질량을 가진 물체는 다른 물체를 두 물체의 질량에 비례하고, 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 서로를 끌어당깁니다. 여기서 m1과 m2는 질량(kg)이며 r은 두 질량중심 사이의 거리(m), G는 뉴턴상수로…
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인덕터와 커패시터 Inductor and Capacitor 2

인덕터와 커패시터 2

교류 전류는 인덕터(코일, Inductor)가 촘촘할수록 통과하기 어렵습니다. 인덕터(코일)는 도선을 감아서 만든 부품입니다. 직류 전류를 흘릴 경우에 인덕터는 순수한 도선으로만 작동합니다. 이 인덕터에 교류전압을 걸어주면 인덕터는 마치 저항처럼 작동됩니다. 인덕터에 흐르는 전류가 변하면, 그 변화를 방해 하는 역기전력이 생겨서 전류의 흐름을…
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인덕터와 커패시터 Inductor and Capacitor

인덕터와 커패시터

왜, 인덕터(코일)가 연결된 회로에 스위치를 넣으면 전류가 서서히 증가할까요? 인덕터(코일)에 전류가 흐르기 시작하면 동시에 인덕터 주변에 자기장이 생겨납니다. 렌츠의 법칙에 의하면, 이러한 자기장의 변화를 막기 위해 인덕터는 자체적으로 역기전력을 만들어 내는데, 이 역기전력때문에 전류는 서서히 증가합니다. 인덕터에 직류 전류를 계속…
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가솔린 기관의 오토 순환 과정 Otto Cycle at Gasoline Engines

가솔린 기관의 오토 순환 과정

열기관 Heat engine 열기관은 뜨거운 공간에서 찬 공간으로 에너지를 이동시키면서 작동하는 기계를 말합니다. 이 과정에서 열기관은 열 에너지의 일부를 역학적 에너지로 전환합니다. 모든 열기관은 일련의 상태를 거친 후 원래의 상태로 되돌아옵니다. 이 사이클을 한바퀴 도는 동안 열기관은 외부에 일을 합니다.…
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자화 Magnetization

자화

물질의 자성 물질은 외부 자기장에 대해 반응하는 형태에 따라 강자성, 상자성, 반자성의 3가지 종류로 나뉠 수 있습니다. 강자성 강자성체에서는 원자 하나 하나가 마치 자석과 같은 역할을 합니다. 강자성체는 외부 자기장에 의해 원자 자석들이 외부 자기장과 같은 방향으로 배열됩니다.(자화, magnetization) 자화된…
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운동 에너지와 제동 거리 Kinetic Energy and Stopping Distance

운동 에너지와 제동 거리

운동 에너지 kinetic energy 운동 에너지는 운동하고 있는 물체 또는 입자가 갖는 에너지입니다. 운동하고 있는 물체의 질량을 m, 속도를 v라고 하면 물체의 운동에너지 Ek는 다음과 같이 계산할 수 있습니다. Ek = ½ m v2 즉, 물체의 운동에너지는 물체의 질량에 비례하고,…
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이온 교환 수지 Ion Exchange Resin

이온 교환 수지

센물을 단물로 바꾸는 마법 센물은 비누가 잘 풀리지 않는 물로 경수라고도 하며, 단물은 비누가 잘 풀리는 물로 연수라고도 합니다. 센물에서 비누가 잘 풀리지 않는 것은 칼슘 이온(Ca2+) 또는 마그네슘 이온(Mg2+)이 들어 있기 때문입니다. 센물에 녹아 있는 칼슘 이온(Ca2+) 또는 마그네슘…
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방사성 물질의 반감기 Half Life Period of a Radioactive Substance

방사성 물질의 반감기

방사성 붕괴 방사능을 가진 물질들은 스스로 원자핵의 구조가 무너지면서 일부의 입자 또는 에너지를 외부로 방출합니다. 이때 방출하는 입자 및 일부 에너지는 사람의 몸을 통과하면서 피해를 일으키기도 합니다. 1895년 독일의 물리학자 뢴트겐(Roentgen)은 방사선의 일종인 X-선을 검출하였습니다. 뢴트겐은 살아 있는 사람의 몸에…
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북쪽 하늘의 일주 운동 Diurnal Motion of North Sky

북쪽 하늘의 일주 운동

일주운동 밤에 북극성을 향해 사진기를 고정하고, 몇 시간 동안 촬영하면 별들이 북극성을 중심으로 원을 그리면서 움직인 것을 볼 수 있습니다. 이처럼 별이 하루에 한 바퀴씩 원을 그리며 도는 운동을 일주 운동이라고 합니다. 이러한 별의 운동은 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전하기 때문에…
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이슬이 생기는 원리 Dew

이슬이 생기는 원리

컵의 물이 밖으로 새어 나간 걸까요? 결론부터 말씀드리면 컵 표면의 물은 공기 중에서 비롯된 것입니다. 매우 건조한 사막에서는 이슬이 맺히지 않습니다. 컵에 얼음물을 넣으면 잠시 후에 컵의 표면이 흐려지는데, 그 까닭은 공기 중의 수증기가 컵의 표면에서 응결되어 작은 물방울로 맺히기…
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역류교환 Countercurrent Exchange

역류교환

이 시뮬레이션에서 화살표의 빨간색은 높은 온도, 파란색은 낮은 온도, 보라색은 중간 온도를 나타냅니다. 시뮬레이션에 표시된 온도 수치는 이해를 돕기 위한 것으로, 실제와 다를 수 있습니다. 증기와 냉각수의 초기 온도는 각각 100, 0℃로 가정하였습니다. 증기와 냉각수의 질량은 같은 것으로 가정하였습니다. 왜…
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코리올리 효과 Coriolis Effect

코리올리 효과

아이디어의 기초를 제공해 준 김성규 선생님에게 감사의 말씀 드립니다. 코리올리 효과 프랑스의 수학자 코리올리는 지표면에서 유체의 이동방향이 약간씩 휘어진다는 것을 처음으로 설명했습니다. 이 효과는 지구와 같이 스스로 회전하는 모든 곳에서 관찰할 수 있습니다. 코리올리 효과에 의해 북반구에서는 이동하려는 방향의 오른쪽으로,…
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