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악기와 소리
악기와 소리 ■ 악기와 소리 플루트, 바이올린, 드럼…. 여러 가지의 다른 악기는 모양이 다른 만큼 전혀 다른 소리를 냅니다. 따라서 소리만 듣고 어떤 악기인지 맞히는 것은 크게 어렵지 않습니다. 소리는 물체의 진동에 의하여 생긴 음파가 공기나 물 같은 매질을 통해 전달되어 귀청을 울리어 귀에 들리는 것입니다. 여러 가지 악기들은 어떻게 해서 소리를 내는 것일까요? 기타의 줄을 튕기게 되면, 줄이 진동하게 됩니다. 이때 줄은 그 자체의 물리적 특성에 의해 결정되는 진동수에 따라 진동하게 되고, 이를 ‘고유 진동’이라 합니다. 이러한 고유 진동은 주위의 공기도 강제로 진동하게 하고, 그리고 이 공기의 강제 진동이 이동하여 우리의 귀에서 소리로 인지되는 것이지요. 즉, 악기의 고유 진동이 주변 공기를 강제 ..
전구의 미래
전구의 미래 전구는 오랫동안 여러 방면에서 이용되어 오면서 납작한 전구, 촛대 모양의 전구와 같이 모양이 다양해지기도 하고, 좀 더 오래 쓸 수 있고 더 밝은 전구가 만들어지기도 하였습니다. 그러나 지난 1887년 경복궁에 국내 최초로 설치됐던 백열전구는 도입 126년 만인 2014년에 우리나라에서 퇴출되었습니다. 그 까닭은 백열전구가 쓸 수 있는 시간이 짧고, 전구에 공급되는 전기 에너지의 양보다 실제 빛을 내는 데 쓰이는 전기 에너지의 양이 매우 적어서 에너지 손실이 크기 때문입니다. 백열전구는 켜져 있는 동안에 많은 열이 생기기 때문에 에너지 손실이 큽니다. 백열전구는 공급되는 전기 에너지양의 약 5% 정도만을 빛을 밝히는 데 사용되고 나머지인 95%는 열을 발생시키는 데 사용되어 우리가 쓸 수 없..
저항을 이용한 에너지의 전환
저항을 이용한 에너지의 전환 저항이 있는 물질에 전류가 흐르면 열에너지가 발생하게 됩니다. 저항이 발생하는 이유가 물질을 구성하는 원자와 물질을 이동하는 전자의 부딪힘 때문인데, 이러한 원자와 전자의 충돌로 인해 전기 에너지가 열에너지로 바뀌는 에너지 전환이 일어나면서 열에너지가 발생합니다. 그렇다면 열에너지를 더 많이 발생시킬 수 있는 방법이 있을까요? 물질에서 발생하는 열에너지, 즉 발열량은 전압, 전류, 전류가 흐른 시간에 비례합니다. 같은 양의 전류가 흐르고 전류가 흐른 시간이 동일하다면 더 많은 전압이 걸릴수록 발열량이 증가하고, 동일한 크기의 전압이 걸려 있고 전류가 흐른 시간이 같다면 전류가 더 많이 흐를수록 발생한 열에너지가 증가합니다. 그리고 전압과 전류의 크기가 같다면 더 오랜 시간 전..
날씨와 우리 생활
날씨와 우리 생활 ■ 측우기일년 강수량의 절반이 여름에 편중되어 있는 한반도 자연 조건 속에서 강수량을 정확하게 파악하는 일은 중요한 일이 아닐 수 없었습니다. 그래서 만들어 진 것이 측우기입니다. 가뭄에 보다 적극적으로 대응하기 위해 창안된 측우기, 겉보기에는 평범해 보이는 작은 그릇 속에 과연 어떤 정신과 과학 기술이 숨어 있는 것일까요? ■ 보물 561호 금영 측우기 측우기는 조선 세종 23년(1441)에 만들어진 후 여러 차례 다시 만들어졌으나, 현재 남아 있는 것은 헌종 3년(1837)에 만들어진 금영 측우기가 유일합니다. 금영 측우기(錦營 測雨器)는 현재 존재하는 유일한 조선 시대의 측우기로, 공주 감영에 보관되어 있다가 일본인에 의해 발견되어 일본 기상청에 옮겨졌으나, 1971년에 우리나라로..
우유가 잘 소화되지 않는 이유
우유가 잘 소화되지 않는 이유 ■ 복통과 설사를 일으키는 우유 성장기 청소년들의 성장을 위해 균형 잡힌 영양 섭취는 매우 중요한데, 여기에 도움이 되는 주요 식품 중 하나는 우유를 포함한 유제품입니다. 우유는 반드시 마셔야 하는 것은 아니지만, 칼슘과 비타민 등 여러 가지 영양소를 포함하고 있어 청소년에게 권장되는 식품 중 하나입니다. 그런데, 여러분들 중에 우유를 잘 마시지 못하는 친구가 주변에 있지 않나요? 우유를 마셨다 하면 배가 슬슬 아파오고 화장실에 들락거리기 일쑤인 사람들이 있습니다. 이를 젖당 과민증, 젖당 분해 효소 결핍증 또는 젖당 불내성(젖당을 못견딤)이라고 하는데, 우유에 포함된 탄수화물 영양소 중의 하나인 젖당을 분해할 수 없어서 발생하는 증상입니다. 젖당 과민증은 알레르기 증상일까..
말은 어떻게 진화해 왔을까?
말은 어떻게 진화해 왔을까? ■ 말(馬)여러분은 직접 말을 타 본 적이 있나요? 혹은 TV 사극이나 역사 드라마에서 달리는 말 위에서 싸우는 장수들을 본 적이 있나요? 흙먼지를 일으키며 갈기를 휘날리고 긴 다리로 초원을 내달리는 말을 보면 ‘멋있다’라는 생각이 들지도 모릅니다. 그런데 이렇게 용맹하고 날렵한 말의 조상들은 현재의 말과는 비교도 되지 않을 만큼 작은 동물이었다고 한다면 여러분은 믿을 수 있나요? ▲ 초원을 달리는 말의 모습(출처: 에듀넷) ■ 말의 기원 말의 조상은 어떤 종이었을까요? 화석을 통해 밝혀진 말의 가장 오래된 조상은 약 5,800만 년~3,400만 년 전에 북아메리카에 존재했던 에오히푸스(Eohippus)라는 종입니다. ▲ 에오히푸스(Eohippus)(출처: 에듀넷) ○ 에오히..
