1 - 2 - 1. 일과 에너지
[ 일 ]
물리학에서 일은 우리가 쓰는 일반적인 말과 약간 다릅니다. 과학에서는 정의가
중요합니다. 정의란 약속입니다. 물체에 힘을 가해 밀고 갔을 경우, 일을 다음과
같이 정의했죠.
일 = 힘 x 거리
단, 거리는 힘이 가해진 방향입니다.
예를 들어 보면, 아침에 쇠고기국에 밥을 말아 든든하게 먹고 소화시키기 위해
벽을 하루종일 밀었습니다. 저녁 때가 되면 엄청 배가 고플 것입니다. 틀림없이
일을 많이 하였다고 생각되겠지만 이런 경우 일을 전혀 안한 것으로 여깁니다.
왜냐하면 벽이 밀려가지 않았으니까 '거리 = 0' 이므로 일 = 0 입니다.
물론 벽이 현관까지 쭉밀려 갔다면 물론 일한 것이죠. 물론 이 경우 여러개로
분리된 집을 발견할 수 있겠지만.
시험에 잘 나오는 또 다른 예가 있습니다. 가방을 들고 방안을 하루종일 왔다
갔다한 경우도 일을 안한 것으로 여깁니다. 왜냐하면 가방에 작용하는 힘은
중력이므로 힘의 방향은 방바닥(아래)쪽입니다. 그런데 가방은 일정한 높이에서
옆으로만 이동했기 때문에 힘의 방향인 방바닥쪽으로 움직인 거리가 없으므로
역시 거리 = 0 이며 결국 일 = 0 인 것입니다.
물론 가방을 들고 계단을 올라가는 경우는 힘의 방향으로 움직였으니
일을 한 것이 맞습니다.
에너지란 일을 할 수 있는 능력입니다. 곧, 일은 에너지르 쓰는 것입니다.
일을 하고 나면 에너지가 줄어듭니다. 에너지에는 여러 가지 종류가 있습니다.
역학적에너지 ; 운동에너지, 위치에너지
전기에너지 ; 짜릿 짜릿
화학에너지 ; 뽀글뽀글 펑(개구장이 스머프의 가가멜 )
열에너지 ; 으악, 뜨거워
빛에너지 ; 번쩍, 번개치는 순간 환해짐
원자핵에너지 ; 꾸와왕, 히로시마의 원자폭탄에 20만명이 ...
생명체는 끊임없이 에너지를 받아야 합니다. 그래서 밥을 먹는 것이죠.
밥이 뱃속에서 화학반응을 하여 에너지를 내어놓습니다. 그 에너지로 체온이
올라가고 뜨거운 피가 온 몸을 돌아 살아가는 것입니다.
뜨거운 열기가 바로 에너지입니다. 당연히 태양이 에너지의 최정상인 셈입니다.
태양이 사라지면 온 세계가 식어 에너지가 부족하여 다 죽고 말 것입니다.
일을 하고 나면 배가 고프죠. 에너지가 줄어 들었기 때문이죠. 식물처럼 광합성을
할 수 있으면 점심시간에 옥상에 누워 일광욕만 하면 배가 불러올텐데....
우리는 광합성을 할 수 없으므로 광합성을 하여 태양에너지를 가진 식물을 먹어
간접적으로 태양의 그 싱싱하고 뜨거운 에너지를 받아 먹는 셈이죠.
잘 기억해두세요.일은 에너지입니다.
그래서 일과 에너지는 같은 단위를 씁니다. 일과 에너지의 단위는 주울(J)입니다.
물론 칼로리(Cal)도 씁니다. 서로 다음과 같은 관계가 있습니다.
1 J = 0.24 Cal
1 Cal = 4.2 J
똑같은 일을 해도 빨리 하는 사람이 있잖아요. 이런 사람은 느림보보다 뭔가가
달라야 할 것 아닌가요. 그래서 정해진 시간동안 얼마나 일을 잘하는가를 하나의
물리량으로 잡았어요. 그것이 바로 일률(일의 능률)입니다.
일률 = 일 / 시간
일률이 클수록 빨리 일하는 것이죠. 물론 일률이 크다고 다 좋은 것은 아니예요.
어떤 때는 뜸을 들여야 할 때도 있는 법입니다. 짝사랑하는 여자에게 매일 꽃을 보내고
전화하고 선물 보내고 하는 것이 일률은 크지만 좋은 방법이 아니라고 여겨집니다.
이런 선물 공세가 너무 강하면 그녀는 부담감을 느껴 더욱 멀어질 것입니다.
적당한 간격으로 자기의 마음을 전달하는 것이 더욱 효과적입니다. 한달의 1회 정도 꽃다발,
일주일에 1회 정도 전화, 3개월에 1회 정도 진실한 사랑의 고백이 담긴 정성스런 편지.....
무조건 밀어 부친다고 되는 일이 아닙니다. 적당한 간격의 구애와 인내의 기다림을 잘 섟어야
합니다. 사랑은 줄다리기라고 하잖아요. 당겼다 놓았다.....
당구도 힘조절이 중요하잖아요. 힘있게 칠 때가 있으면 약하게 칠 때가 있어야지요.
인생은 계절과 같아서 조화가 필요합니다. 어떤 때는 불같이 밀어 붙이다가도
어떤 때는 얼음처럼 냉정하게 자세를 낮추고 겨울을 이겨내는 인동초가 되어야 합니다.
일률의 단위로는 마력이나 와트를 씁니다.
1 와트(W) = 1 주울(J) / 초(s)
1 마력(HP) = 746 와트
마력이란 말 한 마리의 힘을 말합니다.