중 력 장
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지구의 역장 |
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중 력 장 |
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극쪽에서 사과는 더 세게 떨어집니다. |
물체끼리는 무조건 잡아당기는 힘(만유인력)이 있습니다. 왜 잡아당기는 지는 아무도
모르죠. 그 이유를 규명하면 노벨상 백개는 줘야 할거예요.
멀수록 당기는 힘이 약해지죠. 제곱으로. 두배 멀어지면 둘의 제곱 즉, 네배 당기는
힘이 약해지죠. 그래서 극으로 갈수록 지구 중심에서 거리가 짧아지므로 지구가
물체를 당기는 힘이 강해져 만유인력이 점점 커지죠.
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원심력 아시죠. 뺑뺑 돌때 밖으로 튕겨 나가려는 그 아찔한 힘이죠.
초등학교 시절 지구본 돌려 봤죠. 뱅글뱅글 돌때 매달려 있다가 정신이 아찔하고
그만 손을 놓쳐 붕 날아 무중력의 뿅가는 기분도 잠시 구석 모래밭에 쳐박혀
쌍코피 터진 때가 바로 어제 같은데 세월 하나 진짜 눈 깜짝할 새입니다.
그 원심력은 빨리 자전하는 적도 쪽에서 제일 크죠. 모든 것을 지구 중심으로
당기려는 만유인력을 대항하는 유일한 힘이죠.
하지만 원심력도 역부족, 결국, 사과는 약간 주춤하다가 아래로 떨어지고 말죠.
이때, 사과가 받는 힘은 만유인력에서 원심력을뺀 힘이죠. 이것이 중력입니다.
엄밀히 말하면 만유인력에서 원심력의 효과를 빼고 남은 힘이 중력입니다.
하지만 일상생활에서 큰 차이가 없어서 거의 구별 안하지요.
그러나, 지구과학에서는 구별합니다.
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자, 정리하면 다음과 같아요.
만유인력 ; 극으로 갈수록 커짐, 항상 지구 중심방향
원심력 ; 극으로 갈수록 작아짐
중력 ; 극으로 갈수록 커짐, 실제 사과가 받는 힘, 극과 적도에서만 지구 중심방향
자 기 장 |
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북쪽을 향한 바늘을 N극으로 약속했으므로 북극쪽은 S극입니다. |
자석은 밀기도 하고 당기기도 하는거 다 잘 알죠. 물질끼리는 당기는힘(만유인력)
뿐인데 자석이나 전기력은 밀고 당기고 하는 두가지의 힘이 있는 것이 특징이죠.
자석이 영향을 미치는 공간을 자기장이라고 하는데 지구 전체가 몽땅 자기장 속에
있어요. 지구는 거대한 자석이예요.
그래서 지구에 있는 생물체는 모두 지구 자기장의 영향을 받아요. 태양 흑점(주변 보다
온도가 낮아 검게 보임, 태양의 자기장 때문에 생김)이 많아지면 지구에서 자기장의
교란이 일어나 가뭄이 들거나 전쟁이 나거나 전염병이 돌거나 범죄가 많이 발생하죠.
2002 월드컵 파이팅 !!! 적토마처럼 벌처럼 달리고 또 달려라. |
흑점이 11년을 주기로 많아지는데 1958년, 1969년, 1980년, 1991년에 태어난 사람들이
유난히 엉뚱하고 사이코(좋게 보면 개성)기질을 보이는 것이 흑점 때문이라고 필자는
생각합니다. 또다시 흑점이 많아지는 2002년에 열리는 월드컵에 수많은 이변이 속출할
것이므로 우리나라의 우승을 기대해봅니다. 1983년 청소년 세계 4강의 신화를 연출한
박종한 감독의 벌떼작전 ; 벌떼처럼 상대 선수를 둘러싸 무조건 공을 뺏는 작전, 엄청한
체력이 요구됨 ; 만이 최고의 전략이라 필자는 주장합니다. 공부하다가 갑자기 축구로
샜네.어쨋든 한국 우승 만세
북극곰을 만나려고 북쪽으로 가려면 방법은 북극성을 따라 가는 것이지만 낮에는
상당히 곤란 합니다. 그래서 인류가 발견한 것이 자석이고 거기서 나침반이
발명되었죠. 그런데 나침반을 따라 가면 정북극에 가질 안않요. 북극에서 약간
어긋나요. 원래 나침반의 북극(자북)과 진짜 북극(진북 ; 우리가 흔히 말하는
북극)이 일치하지 않고 어긋났기 때문이죠. 이 어긋난 각도를 편각이라고합니다.
진북을 기준으로 나침반이 서쪽으로 5도 어긋났으면 편각은 5도W (West의 약자)
또는 -5도입니다. 참고로 서울에서 편각은 - 6.5도입니다.
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그런데 바늘을 가만히 보면 땅 밑으로 향해 약간 기울어져 있어요. 자력선을 따라
나침반 바늘이 줄을 서다가 보니까 나타나는 현상인데 심하면 자북에서는 바늘이
땅 속을 향해 90도로 향해버리죠. 바늘이 기울어진 각도를 복각(엎드릴 복 伏)이라고
해요.
적도에서 북극을 향해 갈수록 바늘이 점점 더 아래로 향하므로 복각은 증가해요.
북쪽으로 갈수록 바늘은 아래로 향하고(복각 증가) 바늘의 수평 성분 즉, 평평한
성분은 점점 줄어드니까 수평자기력이 감소한다고 말하죠.
지구속에 끓는 쇳물이 전류를 일으킵니다. |
지구자기장의 원인은 외핵(쇳물 ; 앞에서 한 것 기억 나죠.) 이 서서히 대류하기
때문이라고 여겨집니다. 외핵은 쇳물인데 금속은 전기를 잘 띠므로 외핵이
움직이는 것이 그대로 전류입니다.
움직이는 전기가 전류이고 그 자리에 가만히 있는 전기가 정전기입니다.
정전기는 순간적으로 힘차게 공간으로 방출되는데 이것이 번개이고, 겨울철
차문손잡이에 튀는 정전기이고, 옷 벗을때 번쩍거리는 것도 역시 정전기이죠.
그러나 정전기는 결코 위험하지 않아요. 물론 번개는 제외죠. 아 어떤 사람은
번개 맞고도 잠시 후 부시시 타는 머리와 멍한 눈동자, 터진 손바닥 , 붉은 쌍코피를
흘리며 일어나는 경우도 있잖아요.
전류가 흐르면 직각방향으로 무조건 자기장이 만들어지는 것을 중학교시절에
이미 배웠죠. 기억이 안나지만 배웠어요. 앙페르의 법칙이라고 배웠어요.
고등학교때도 또 나옵니다.
전류와 자석은 동전의 양면처럼 쌍둥이입니다. 전기가 있는 곳에 자기장이 있고
자기장이 변하는 곳에 전류가 흐릅니다. 전기와 자기의 절묘한 조화가 바로
우리가 늘 보고있는 빛입니다. 그래서 " 빛은 전자기파다" 라는 말을 씁니다.
결국, 쇳물인 외핵이 대류하며 이 대류로 인해 전류가 생기며 이 전류로 인해
지구에 자기장이 형성된 것이라 여겨집니다.
