세 가지만 알면 나도 과학자!
지구는 엄청난 속도로 움직이고 있다
동쪽에서 시작해 하루 만에 출발점으로 돌아가는 것을 지구의 ‘자전’이라고 한다. ‘속도 = 거리 ÷ 시간’이라는 공식을 이용하면 속도를 계산할 수 있다. 만약 하루에 움직이는 거리가 약 3만 3,000킬로미터일 경우, ‘3만 3,000 ÷ 24 = 약 1,400’이다. 즉, 지구는 시속 1,400킬로미터라는 엄청난 속도로 움직이고 있다.
아무리 여러 번 반복해도 원래 장소로 떨어진다
지구는 엄청난 속도로 움직이고 있다. 젖 먹던 힘까지 짜내 점프하면 떨어지는 동안 지구가 동쪽으로 움직이니 처음과 다른 지점에 떨어진다고 생각할 수 있다. 하지만 점프했다가 착지하는 장소는 언제나 같다.
같은 속도를 유지하는 ‘관성의 법칙’
아무리 높이 점프하더라도 지구의 자전과 같은 속도를 유지하므로 원래 장소에 떨어진다. 전철 안에서 점프해도 마찬가지다. 일정한 속도로 움직일 때, 그 속도를 유지하는 ‘관성의 법칙’이 성립하기 때문이다. 움직이는 물체는 같은 속도를 유지하려는 경향이 있는데, 이런 성질을 ‘관성’이라고 한다.
---「달리는 전철 안에서 점프하면 어떻게 될까?, 33p.」중에서
세 가지만 알면 나도 과학자!
건조기 안의 옷이 드럼 벽에 달라붙는 현상과 같다!
건조기로 옷을 말리면 회전하는 드럼 벽에 옷가지가 달라붙는다. 또 자동차나 전철을 타고 커브 길을 돌면 외벽에 눌리는 느낌이 든다. 롤러코스터에서도 이와 같은 현상이 발생한다.
물이 가득 담긴 양동이를 빙빙 돌리면 어떻게 될까?
천천히 돌리면 중력 때문에 물이 쏟아지지만, 힘차게 돌리면 원심력이 작용해 물이 양동이 바닥에 들러붙어 쏟아지지 않는다. 양동이 안의 물에 작용하는 중력보다 원심력이 더 크기 때문이다. 롤러코스터에도 같은 원리가 적용된다.
물체는 똑바로 나아가려는 성질이 있다
롤러코스터가 커브에 걸리면 몸은 똑바로 나아가는데, 롤러코스터는 몸과 같은 방향으로 따라가지 않는다. 그래서 롤러코스터가 도는 방향과 반대 방향으로 잡아당겨진다. 그 힘이 원심력이다. 원심력이란 원운동을 하는 물체 나 입자에 작용해 원의 바깥으로 나아가려는 힘을 말한다. 회전할 때 원운동 속도가 크면 원심력도 커진다.
---「롤러코스터는 거꾸로 뒤집혀 달리는데 왜 떨어지지 않을까?, 36p.」중에서
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혈관이 망가지면 혈소판이 상처를 메운다
혈관에 상처가 생겨 피가 나면 어떤 일이 일어날까? 이 피를 멈추게 하려고 작은 혈소판이 활약한다. 상처가 생긴 혈관 부위에 혈소판이 잔뜩 달라붙어 일단 상처를 땜질한다.
이어서 단백질 실을 생성한다
그런 다음 혈소판 등이 제각각 활발히 활동하여 혈장 속의 단백질에서 순식간에 많은 양의 실을 만들어낸다. 그물처럼 생긴 이 실이 혈구에 엉겨 붙어 떡처럼 응고되고, 이렇게 응고된 피가 상처 입구를 막아 출혈이 멈춘다. 이처럼 응고된 피가 피부 바깥쪽으로 나와 말라붙으면 ‘딱지’가 생긴다.
세포가 모여 상처 입구를 봉쇄한다
이 단계에서 우리 몸은 새로운 조직을 만든다. 좀 더 구체적으로 이는 상처 입구를 막고 있던 응고된 피 아래로 주위의 세포가 모여들면서 나타나는 몸속 활동이자 현상이다. 그러면 마침내 상처가 낫는다.
---「피는 왜 저절로 멈출까?, 43p.」중에서
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아주 먼 옛날부터 사용해온 금속
금은 녹이 슬지 않고 찬란한 광채를 잃지 않는 아름다운 금속이다. 게다가 강바닥이나 강물에 녹아 있는 사금은 별다른 장비 없이 채취할 수 있어 먼 옛날부터 사랑받아왔다. 금은 두드려서 엿가락처럼 쭉쭉 늘이거나 종이처럼 얇게 펼 수 있다. 다만, 금화는 이름과 달리 순금이 아니다. 강도를 높이기 위해 구리를 10퍼센트가량 섞어서 만든다. 여러 사람의 손을 타면 망가지기 쉽기 때문이다.
금도 녹이면 액체가 된다!
금은 이온화 반응이 일어나지 않는다. 다른 물질과 쉽게 반응하지 않고 금속 형태를 유지하려는 성질이 있다. 그러나 진한 질산과 진한 염산으로 녹이면 액체 상태가 된다. 금을 녹일 수 있는 이 용액을 ‘왕수(王水)’라고 한다.
휴대전화기 등에도 금이 사용된다
금은 주화와 장신구 등에 가장 많이 사용된다. 녹이 슬지 않고 열과 전기가 잘 전달되어 전자 부품과 커넥터, 집적 회로에 도금 처리해서 사용하기도 한다. 치과 보철 등에도 많이 이용된다. 금의 합금으로서 순도(함유량)는 캐럿(Karat)으로 표기한다. 100퍼센트 금(순금)을 24K라고 한다.
---「금은 왜 언제나 반짝일까?, 92p.」중에서
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빛의 굴절을 이용한다
안경 렌즈는 빛의 굴절을 이용한다. 빛의 굴절이란 투명한 물질에서 투명한 다른 물질로 빛이 들어갈 때 빛의 방향이 바뀌는 현상이다. 안경 렌즈에서는 공기와 렌즈의 유리나 플라스틱이 이 두 가지 물질에 해당한다.
안경 렌즈로 떨어진 빛 굴절 능력 보완
눈동자 속에 있는 렌즈에서 빛이 굴절되지 않으면 사물이 잘 보이지 않는다. 빛을 느끼는 망막 위에 물체가 또렷이 비치지 않기 때문이다. 시력이 나쁘면 눈에서 빛이 제대로 굴절되지 않는데, 안경 렌즈가 떨어진 빛 굴절 능력을 보완해 준다.
근시는 오목 렌즈, 원시는 볼록 렌즈
근시(먼 곳이 잘 보이지 않음)인 사람은 오목 렌즈, 원시(가까운 곳이 잘 보이지 않음)인 사람은 볼록 렌즈를 사용한다. 각자에게 맞는 렌즈를 착용하면 눈으로 들어오기 전에 빛을 굴절시켜 망막의 위치에 또렷한 상이 맺히도록 조절해준다.
---「안경을 쓰면 왜 잘 보일까?, 140p.」중에서
세 가지만 알면 나도 과학자!
상대의 목소리를 어떻게 알아들을까?
귀는 머리 옆에 붙어 있어 시선이 닿지 않는 곳의 동태를 살피는 데 도움이 된 다. 그리고 약간 앞으로 향해 있어 앞에서 오는 소리에도 민감하다. 상대에게 얼 굴을 향하고 이야기를 들으면 잡음 속에서도 그 사람의 목소리를 알아들을 수 있다.
소리가 나는 방향을 어떻게 감지할까?
같은 장소에서 소리가 울려도 그 소리가 양쪽 귀에 닿을 때까지 시간과 들리는 크기는 약간 다르다. 이 오차가 뇌 속에서 처리되어, 소리가 어디에서 울리는지 바로 판단할 수 있다. 하지만 한쪽 귀를 막고 소리를 들으면, 소리가 나는 방향을 가늠하기 어렵다.
사람은 왜 귀의 위치가 다른 동물과 다를까?
어느 동물이나 귀 신경은 뇌와 척수의 경계 부근과 이어져 있다. 인간은 뇌가 크고 그 아 래에서부터 쭉 곧은 척수가 뻗어 있으며, 뇌 주위를 두개골이 빙 둘러싸고 있다. 따라서 귀가 옆에 붙을 수밖에 없다.
---「귀는 왜 양옆에 달려 있을까?, 193p.」중에서