무서운 속도 > 자유 게시판

처음 기차가 발명되었을 때 사람들은 시속32km 보다 빨리 달리면 무슨 일 나는 줄 알았지요.

하지만 속도가 높아짐에 따라 더 치명적인 힘(공기저항)과 마주치게 되었지요.

물리학에서 힘의 크기는 무게×속도의 제곱이기 때문에 100km로 달리는 차보다

200km로 달리는 차가 4배로 힘의 크기가 세기 때문에 4배의 파괴력을 가지게 됩니다.

속도를 두 배로 올리면 목숨은 4배로 위험하다는 이야기입니다.

과학에서는 속도와 속력은 다소 차이가 있지요.

속력은 방향과 관계없이 단순한 빠르기를 말하고, 속도는 여기에가 방향을 포함한 것을 말하지요,

하지만 일상 생활에서는 둘의 구분이 모호한 것이 사실입니다.

여기 과학이야기에서는 속도에 관한 이야기를 하고자 합니다.

우리가 아는 빠른 속도에 관해 알아보면, 최신소총의 총알의 속도는 3,302km 인데,

아폴로 10호 우주선의 비행속도는 무려 39,897km나 됩니다.

둘 다 빠른 것 같지만 엄청난 차이가 있죠, 총알은 공기를 가르고 나가지만

우주선은 진공상태의 우주를 비행하기에 그 정도의 속도가 나오지,

우주선이라도 대기권에서는 공기저항 때문에 그 속도는 불가능합니다.

우주에서 지구로 범위를 좁혀서 살펴보면, 총알의 속도는 마하 2.7이죠,

우리가 속도의 단위로 흔히 사용하는 마하(Mach)는 공기 중에서 소리가 전달되는 속도로

시속1220km를 말합니다. 이보다 빠른 것을 초음속이라고 이야기하죠,

20세기 초에만 해도 음속(1220km)은 인간이 넘지 못할 장벽 같은 존재였습니다.

오스트리아의 물리학자 에른스트 마흐는 음속보다 빨리 달리기는 어렵다는 것을 발견했습니다.

이유는 간단합니다. 음속으로 날아가는 비행기는 공기를 헤치고 나가야 하는데

앞의 공기가 미처 비키기도 전에 공기와 부딪쳐서 격렬한 난기류 발생시켜 비행기가 조정불능에 빠지거나

휴지가 될 수 있었지요.

일반적인 프로펠러 비행기는 아무리 열심히 프로펠러를 돌려도 음속이 나오지 않지요.

이유는 프로펠러 끝 부분의 속도가 음속을 넘지 못하기 때문이죠.

1947년 미국의 찰스 예거가 로켓 추진 비행기를 타고 마의 음속을 깨기 전에

숱한 조종사들이 보이지 않는 장벽에 부딪혀 유명을 달리했죠,

초음속으로 나는 비행기의 조종석은 아주 조용하겠죠,

엔진소음보다 더 빨리 나니까 엔진 음이 들리지 않게 되니까요.

지금의 제트기도 음속 돌파시 공기와 부딪치는 충격이 생기게 됩니다.

가끔 방송이나 영화에도 나오죠 전투기가 훈련 중 저공(500미터미만)에서 음속돌파로

그 동네 유리창이란 유리창은 다 깨져서 유리가게 아저씨가 신나서 콧노래 불렀다는 이야기가

바로 보이지 않는 음속의 장벽 때문입니다.

때문에 일반적으로 초음속 전투기라도 평소에는 음속으로 날지 않지요,

정말 위급한 상황이나 훈련 때 음속으로 날 때는 고도를 아주 높이 올리게 되어있지요.

규정속도로 천천히 다니자고요...찔리는 사람 있지요? 안전하게...



* 폭스님에 의해서 게시물 이동되었습니다 (2003-01-24 22:06)

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