<P>제가 제일 처음글을 쓸때 원했던대로 분위기가 흘러가서 기분이 좋습니다.^^</P>
<P> </P>
<P>더 많은 사람들이 그리고 더 많은 분들이 토론하고 이야기하고 댓글을 다셨으면 좋겠네요.</P>
<P> </P>
<P>그리고 저 말고도 많은 분들이 자신의 생각이나 의견들을 올리셨으면 합니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>많은 학생들이 물리를 선택하지 않는 이유(=책임?)가 물리교사에게도 있기에 </P>
<P>많이 반성하며 우리가 가지고 있는 오개념들을 타파(?) 하시고 </P>
<P>물리에 대해 많이 이해하시고 터득(?)하시어 교단에 서시길 바랍니다.</P>
<P> </P>
<P>사실 지적인 교사보다 가슴이 따뜻한 교사가 되셨으면 좋겠습니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>이번에는 하루에 한번정도는 사용할 좌변기에 대해 이야기 해볼려고 합니다.</P>
<P>좌변기 이것을 가지고 무엇을 하는 것은 아니고요.</P>
<P>^^</P>
<P> </P>
<P>좌변기에 물을 내리면 물이 "쿠르르"하면서 내려가잖아요.</P>
<P>그런데 자세히 보면 물이 내려가는 방향이 한쪽 방향입니다.</P>
<P>(방금 제가 살고 있는 기숙사 화장실에 좌변기 물을 내려보니 회전없이 내려가네요;;;;;; 뭐야 이건ㅋㅋㅋ)</P>
<P> </P>
<P>여튼 회전하며 내려가기도 하잖아요.</P>
<P>왜 그럴까요??</P>
<P> </P>
<P>많은 분들이 코리올리 힘이라고 알고 계신것 같아</P>
<P>그게 아니라고 말씀드리고 싶어 이렇게 글을 적어 봅니다.</P>
<P>(다들 알고 계신데 괜히 적는것인가요??)</P>
<P> </P>
<P>일단</P>
<P>코리올리힘에 대해 설명하자면</P>
<P>코리올리힘은 원심력처럼 관성계에서 비관성계로 넘어갈때 생기는 힘입니다.</P>
<P>비관성력이라고 하더군요. </P>
<P> </P>
<P>많은 분들이 그리고 책에서 실제 존재하지 않는 힘이라고 하는데 이게 오히려 오개념을 주는 것 같더군요</P>
<P>실제 존재하지 않는 힘이라서 수식적으로 원심력을 넣으면 안된다고 생각하는 분들이 계시는것 같아서요.</P>
<P>여기서 실제 존재하는 힘이 아니라함은</P>
<P>힘이라는 것은 실제 두 물체(입자)사이에 상호작용으로 생기는 힘인데</P>
<P>비관성력은 상호작용에 의해 생기는 것이 아니라 수식적 전개에서 의해 생기는 항(?)입니다</P>
<P> </P>
<P>따라서 </P>
<P>원심력과 코리올리힘은 </P>
<P>비관성계에서는(회전하는 물체계에서는) 꼭 적어줘야 하는 힘이고</P>
<P>관성계에서는(바깥에서 보는 계에서는) 절대 적어서는 안되는 힘이라고 생각하시면 됩니다.</P>
<P> </P>
<P>계의 변환으로 생기는 힘으로 </P>
<P>역학책을 찾아보시면 계전환(?) 시키면 항이 똑 하고 하나 더 생깁니다.</P>
<P>(d/dt) = (d'/dt ) + (w X )</P>
<P>우변이 회전하는 물체에서 본 항들입니다. (w X ) 성분이 새로 생기는데 이 항이 코리올리 힘에 관한 성분이 됩니다.</P>
<P>코리올리 힘에 대하 끝까지 정리해보면</P>
<P>F = - 2 mw X d'r/dt 입니다. </P>
<P> = -2 mw v' sin세타 (수평으로 던졌을때 세타는 위도가 됩니다.)</P>
<P> </P>
<P>제가 들고 있는 책의 예제를 보면 </P>
<P>북극에서 속도 = 1000m/s 로 던졌을때</P>
<P>가속도는 약 0.15m/s^2 가 나오네요.</P>
<P>중력가속도와 비교하면 </P>
<P>= 약 0.015g (g는 중력가속도입니다)</P>
<P> </P>
<P>즉 속도가 엄청 빠를때 코리올리 힘이 느껴질정도라는 것이죠.</P>
<P>즉, 하늘 높이 있는 제트 기류 같은 것에서 ...그래서 편서풍 편동풍....</P>
<P> </P>
<P>그런데 고작 좌변기에 물의 속도가 5m/s정도도 안될것 같은(되나??) 물이 코리올리 힘을 받아</P>
<P>그렇게 휜다고 하면 안될듯 보입니다.</P>
<P>그리고 우리나라는 위도가 36~38도 정도이기에 더 작아지죠</P>
<P> </P>
<P>그러면 왜 일정한 방향으로 회전하는냐...</P>
<P>그건 내려오는 물의 양이 위치마다 다를 수 있으며...좌변기의 구조가 정 대칭이 아닐 수도 있기 때문이라고 생각합니다.</P>
<P>좌변기 제작하는 곳에서 물이 잘 내려가도록 일부로 휘게 구조를 그렇게 만들었다는 이야기도 있습니다.^^;;;</P>
<P> </P>
<P>결론은</P>
<P>좌변기에 물이 흘러내려갈때 또는 욕조에 물리 빨려 드러갈때</P>
<P>회전하며 물이 빨려 들어가면 그것은 코리올리 힘이 아닌 다른 구조적인 것에 의해 생긴다고 볼수 있습니다.</P>
<P>^^</P>
<P> </P>
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첫댓글몇년전에 과학동아에서도 이것에 대해 다룬적이 있었죠~ 수돗물이 내려가는거랑 코리올리힘과는 무관하다는 것에 대해서요~ 물배수구의 구조등에 영향을 받죠~ 우리가 저기압이나 고기압그림을 생각하는 것처럼 물의 방향을 그렇게 생각하기 쉬우니까요~우리지구는 비관성계 중에서 주로 회전운동에 의한 비관성계라는 데초점을 맞추면 코리올리 힘과 원심력을 생각할수 있죠~ 실제로는 지구의 병진가속운동과 회전가속운동까지고려 해야 하지만 그냥 지구가 일정한 각속도로 회전하는 운동을 한다고 할대는 코리올리 힘과 원심을 생각할수 있습니다. 이때 지구각속도의 크기가10^(-5) 정도의 크기에 해당하는 값을 갖습니다.
코리올리 힘에는각속도w항이 나오고 원심력에는 w^2항이 나옵니다. 그러니 두힘의 값이 매우작다는 것을 할수 있습니다~ 그런데 코리올리힘은 적절한 방향으로 큰 속도로 운동을 시킬경우 큰 힘을 받을수 있습니다. 그런데 이런 큰속도는 우리일상생활에서는 많이 관찰하기가 어렵죠~ 그러면 비행기처럼 빠리움직이면 많이 받냐하면 그것도그리크지 않을 겁니다~ 시속360km로 움직이는 물체는 10^3정도의 크기의 속도값이 나오니까요~ 그래서 실제 지구에서 코리올리 힘이 의미를 가지려면 어떤 속도의 운동하는 물체를 좁은 영역이 아닌 우리가 편서풍이나 무역풍같은 기상과 관련된 광범위한 범위에서 이야기할때 의미가 큼니다.
작은 힘이라도 그정도 영역에서는 큰편향거리를 가질수가 있으니까요~~ 물론 속도가 커도 영향을 많이 끼치겠지만요~~ 그래서 쉽게 코리올리힘을 확인하는 방법은 작은 원판같이 빠른 각속도를 가지는 회전체위에서 움직이는 물체를 관찰하면 눈으로 쉽게 관찰이 가능합니다~~ 과학전시회 같은곳에서 많이 볼수 있죠~~
첫댓글 몇년전에 과학동아에서도 이것에 대해 다룬적이 있었죠~ 수돗물이 내려가는거랑 코리올리힘과는 무관하다는 것에 대해서요~ 물배수구의 구조등에 영향을 받죠~ 우리가 저기압이나 고기압그림을 생각하는 것처럼 물의 방향을 그렇게 생각하기 쉬우니까요~우리지구는 비관성계 중에서 주로 회전운동에 의한 비관성계라는 데초점을 맞추면 코리올리 힘과 원심력을 생각할수 있죠~ 실제로는 지구의 병진가속운동과 회전가속운동까지고려 해야 하지만 그냥 지구가 일정한 각속도로 회전하는 운동을 한다고 할대는 코리올리 힘과 원심을 생각할수 있습니다. 이때 지구각속도의 크기가10^(-5) 정도의 크기에 해당하는 값을 갖습니다.
코리올리 힘에는각속도w항이 나오고 원심력에는 w^2항이 나옵니다. 그러니 두힘의 값이 매우작다는 것을 할수 있습니다~ 그런데 코리올리힘은 적절한 방향으로 큰 속도로 운동을 시킬경우 큰 힘을 받을수 있습니다. 그런데 이런 큰속도는 우리일상생활에서는 많이 관찰하기가 어렵죠~ 그러면 비행기처럼 빠리움직이면 많이 받냐하면 그것도그리크지 않을 겁니다~ 시속360km로 움직이는 물체는 10^3정도의 크기의 속도값이 나오니까요~ 그래서 실제 지구에서 코리올리 힘이 의미를 가지려면 어떤 속도의 운동하는 물체를 좁은 영역이 아닌 우리가 편서풍이나 무역풍같은 기상과 관련된 광범위한 범위에서 이야기할때 의미가 큼니다.
작은 힘이라도 그정도 영역에서는 큰편향거리를 가질수가 있으니까요~~ 물론 속도가 커도 영향을 많이 끼치겠지만요~~ 그래서 쉽게 코리올리힘을 확인하는 방법은 작은 원판같이 빠른 각속도를 가지는 회전체위에서 움직이는 물체를 관찰하면 눈으로 쉽게 관찰이 가능합니다~~ 과학전시회 같은곳에서 많이 볼수 있죠~~
네..^^