제이의 집

화학실험을 하면 많이 쓰는 단위 중의 하나는 몰수이다. 왜냐면 몰수만 알면 물질의 질량이나 수를 계산할 수 있기 때문에 나름 편리하다. 역으로 질량이나 수를 안다면 몰수를 계산할 수 있다. 계산하는 방법에 대하여 알아보자. 몰수로 질량 계산하기 몰(mol)의 단위를 질량의 단위(g)로 바꾸기 위해서는 몰 질량이라는 환산 인자로 사용하면 된다. 몰 질량이랑 1몰당 질량이 얼마나 있는지를 말하며 단위는 (g/mol)이다. 식을 써보자면 예를 들어 질소(N₂)는 몰 질량이 28g/mol이다. 3mol의 질소의 질량을 구하면 3 x 28 = 84g이 된다. 질량으로 몰수 계산하기 역으로 질량을 알 경우 몰수를 구할 수도 있다. 질량에다가 몰질량을 나누면 된다. 140g의 질소의 질량을 구하기 위해 몰질량을 나눠..

힘의 분해란? 한 물체에 두 개 이상의 힘이 동시에 작용할 때, 여러 힘과 같은 효과를 내는 한 개의 힘을 구하는 것을 힘의 합성이라고 한다면 힘의 분해는 힘의 합성의 역으로 생각하면 된다. 한 힘과 같은 효과를 내는 두 힘으로 나누는 것을 힘의 분해라고 한다. 그리고 각 분해된 힘을 그 힘의 분력이라고 한다. 힘은 어떻게 분해할까? 평행사변형법 위에서 언급했듯이 힘의 합성의 역을 생각하면 된다. 분해하려는 힘을 대각선으로 하는 평행사변형을 그리면 된다. 평행사변형의 대각선 방향과 크기를 기준으로 모양이 다른 수 많은 평행사변형을 그릴 수 있다. 이 말은 하나의 힘을 무수히 많은 방향으로 분해하는 것이 가능하다는 말이다. 2가지의 예시에서 보듯 어떻게 평행사변형을 그리느냐에 따라 다른 방향, 다른 크기의..

힘의 합성이란?물건을 드는데 한 사람이 드는 것보다 두 사람이 같이 드는 것이 힘이 덜 들 것이다. 사실 어떠한 물건을 드는데 필요한 최소한의 힘은 변하지 않는다. 다만 두 사람이 힘을 합쳤기 때문에 한 사람당 힘이 덜 드는 것이다. 이렇듯 한 물체에 두 개 이상의 힘이 동시에 작용할 때, 여러 힘과 같은 효과를 내는 한 개의 힘을 구하는 것을 힘의 합성이라고 한다. 그리고 합성된 하나의 힘을 합력이라고 부른다. 힘의 합성 방법힘은 속도와 같이 크기와 방향을 갖는 벡터량이다. 따라서 상황에 따른 여러 가지 힘의 합성 방법이 있다.하나하나 살펴보자. 두 힘이 같은 방향으로 작용할 경우간단하다. 같은 방향이기 때문에 합력은 두 힘을 더한 값이다. 합력의 방향은 당연히 두 힘과 같은 방향이다. 두 힘의 방향이..

탄성력이란? 고무줄을 잡아당기면 쭉 늘어났다가 놓으면 다시 원래 모양으로 되돌아간다. 물체의 이런 성질을 탄성이라고 한다. 그리고 탄성이 큰 물질을 탄성체라고 부른다. 정리하면 탄성력이란 물체가 변형되었을 때 물체 내부에서 원래의 상태로 되돌아가려는 힘이다. 탄성 한계 고무줄을 지나치게 큰 힘으로 잡아당긴다면 원래 상태로 돌아가지 않거나 끊어진다. 힘이 어느 한계 안에서 작용해야 탄성이 나타나고 한계를 넘어서면 원래 형태로 돌아가지 않는다. 탄성이 나타내는 한계. 이것을 탄성 한계라고 한다. 참고로 원래 형태로 돌아가지 않는 성질을 소성이라고 부른다. 훅의 법칙과 탄성력 용수철을 세게 잡아당길수록 더 길게 늘어날 것이다. 말하자면 늘어나는 길이는 외부에서 가하는 힘에 비례하는 것이다. 이것을 훅의 법칙이..

등가속도 운동, 속력, 속도를 구하는 공식으로 알려진 공식은 크게 3가지가 있다. 문자 하나하나의 의미를 살펴보면 v : 나중 속력 v0 : 초기 속력 a : 가속도 s : 거리 t : 시간 위 공식들을 이해하고 유도하기 위해서는 시간 - 속도 그래프의 직관적인 이해가 필요하다. 그래프를 보자. 그래프를 보면 1번 식은 이 그래프에서 초기속도에서 a라는 가속도로 운동을 하고 난 뒤의 나중 속력을 나타내는 것이고2번 식은 초기속도에서 a라는 가속도로 운동을 해서 이동한 거리를 의미한다. 속도-시간 그래프에서 면적의 넓이가 총 이동한 거리라는 것을 알고 있을 것이다. 바로 그 면적 넓이 식이 2 번식이다. 잘 살펴보면 2번 식의 맨 오른쪽 부분은 사다리꼴의 넓이를 구하는 식이라는 것을 알 수 있다. 그럼 이..

컴퓨터를 만지면서 킬로(kilo), 메가(mega), 기가(giga)등을 많이 들어봤을 것이다. 과학에 대해 조금이라도 관심을 가져 본 사람이라면 나노(nano) 기술 등에 대한 이야기도 들어봤을 것이다. 이것들은 국제단위계(SI)에서 각 단위의 양의 크기를 쉽게 나타내기 위해 각 단위의 앞에 붙여 쓰는 접두어다. 어떤 것들이 있는지 살펴보자. 배수 명칭 접두어 기호 예시(기준 단위 g) 1024 요타 yotta Y 1024g = 1Yg 1021 제타 zetta Z 1021g = 1Zg 1018 엑사 exa E 1018g = 1Eg 1015 페타 peta P 1015g = 1Pg 1012 테라 tera T 1012g = 1Tg 109 기가 giga G 109g = 1Gg 106 메가 mega M 106g..

과학의 원리는 계속해서 수정되어 왔으며 여전히 발전하고 있다. 인류 역사의 초기에, 우리 조상들은 시행착오로 얻은 지식을 통해 생존했다. 오늘날, 화학은 무수히 많은 이론이 있어, 우리가 물질의 기본적 성질을 이해하여 그것들을 더 잘 사용하고 새로운 것을 만드는 데 도움을 주고 있다. 이러한 과정의 기본이 되는 과학적 접근 방법에 대해 알아보자. 과학적 접근 방법 관찰 관찰은 과학적 사고의 기본이다. 가장 유용한 관찰은 정량적인 것이다. 왜냐면 이는 비교할 수 있고, 어떤 경향을 나타내는지를 볼 수 있기 때문이다. 이렇게 해서 나온 정량적 정보들을 자료라고 부른다. 여러 상황에서 많은 연구자들에 의해 예외 없이 같은 관찰 결과를 보일 때, 이런 관찰을, 때로는 수학적인 관계식으로 표현하여 요약하여 자연법..

달리는 기차를 타고 같은 방향으로 고속도로를 달리는 자동차를 본다면 이게 걸어가나 싶을 정도로 느리게 보인다. 하지만 반대 방향으로 달려가는 자동차를 본다면 내가 타고 있는 기차보다 더 빨리 달리는 것처럼 보인다. 다른 경우로 내가 달려가면서 멈춰있는 전봇대를 보면 전봇대가 마치 나랑 반대방향으로 운동하는 것처럼 보인다. 이처럼 현재 내가 운동하고 있는 상태에 따라 다른 물체의 운동이 실제와는 좀 다르게 보인다. 여기서 상대 속도라는 개념을 알 수 있다. 상대 속도란 운동하고 있는 관측자가 자신은 정지하고 있다고 생각하고 본 상대방의 속도이다. 말로 조금 쉽게 설명하면 A에 대한 B의 상대 속도 = A가 보는 B의 속도 위에 정리된 식대로 A가 보는 B의 속도 → 상대속도 = B의 속도 - A의 속도이다..

자동차를 운전하다 보면 빠른 속도로 운전을 할 경우도 있고 느린 속도로 운전을 할 경우도 있다. 시간에 따라서 속도가 변하는 것이다. 물체의 속도가 시간에 따라 변할 때 물체는 가속도 운동을 한다고 말한다. 그렇다면 이 가속도 운동이란 것은 무엇일까? 1.가속도? 가속도는 단위 시간 동안에 일어나는 속도의 변화량이다. 속도와 마찬가지로 가속도는 크기와 방향을 갖는 물리량이고 방향은 속도의 변화량의 방향과 같다. 속도의 방향과 같은 것이 아니다. 속도의 변화량의 방향과 같은 것이다. 자동차가 왼쪽에서부터 달려오다가 오른쪽에서 멈췄다고 가정을 해보자. 달려오는 자동차의 속도의 방향은 왼쪽이고 (+) 방향이라고 정의하자. 달려오다가 멈춘 자동차의 속도는 0이다. (+) 값이었던 속도가 변화하기 위해서는 (-)..

스모그란 연기와 안개의 합성어로, 공기 중의 오염 물질인 질소 산화물, 오존, 휘발서 탄소 화합물, 미세 먼지 등에 의해 생성된 사람에게 해로운 짙은 안개를 말한다. 대부분의 오염 물질이 자연적으로 발생하기보다 사람의 생활과 산업 활동의 결과 등으로 배출되는 것처럼, 스모그도 마찬가지이다. 스모그의 탄생은 영국에서 시작되었던 산업혁명과 연관이 있다. 급격한 산업화로 인해 도시에는 공장이 늘어나고 그만큼 매연이 발생하게 되었고 안개가 많이 생기는 영국의 기후와 궁합?이 딱 맞아 매연이 듬뿍 들어간 안개인 스모그가 만들어지게 되었다. 1. 런던형 스모그 화석 연료의 연소로 발생하는 황산화물이나, 매연이 발생의 원인이 되어 발생하는 스모그를 런던형 스모그라고 한다. 이 스모그의 발생 원인은 이산화황이다. 화석..