로켓 발사 때의 지구를 뒤흔드는 듯한 폭발. 자석이 서로 붙는 신비로운 모습. 물 위를 가로지르며 믿기 어려울 정도로 높이 서 있는 다리. 우리가 볼 수 있게 해 주는 빛. 이 모든 것에는 공통점이 있어요. 그게 뭐냐고요? 모두 물리학으로 설명된다는 거예요.
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퍼텐셜 에너지(잠재적 에너지)는 저장된 에너지에요. 나중에 쓰려고 쌓아 두는 것이지요. 롤러코스터를 떠올려 봐요. 열차가 첫 번째 고개 위로 올라가면서 퍼텐셜 에너지가 점점 더 쌓여요. 가장 높은 곳에 열차가 도달하면 저장된 에너지가 최대가 되지요. 그다음에 저장된 에너지가 나오면서 열차는 쏜살같이 아래로 떨어져 내려가요. 와!
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사막을 여행하는 사람들은 종종 신기루를 봐요. 실제로는 물이 없는데, 물이 보인다고 생각하는 것이 그 예랍니다. 빛이 눈에 작용해서 생기는 착시 때문이에요. 사막에서는 지면 바로 위에 아주 뜨거운 공기층이 있어요. 위에서 내리쬐던 햇빛이 이 뜨거운 공기층에서 굴절해서 다시 위로 꺾여 올라가요. 그러면서 모래 위에 반사된 하늘이 있는 것처럼 보이게 돼요. 우리 뇌는 이렇게 보이는 반사된 하늘을 물이라고 생각하는 거랍니다!
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초음파는 너무 높아서 우리 귀로 들을 수 없는 고음의 소리예요. 우리는 이 소리를 듣는 데 이용하기보다는 보는 데 이용할 수 있어요. 초음파가 보통 쓰이는 곳은 병원이에요. 의사는 초음파를 이용하여 임산부 배 속에 아기가 잘 크고 있는지를 확인할 수 있어요. 보낸 초음파가 배 속에 있는 아기에게서 반사하여 검출기로 되돌아오기 때문이에요. 이렇게 받은 음파를 모두 합쳐서 컴퓨터 모니터에 영상으로 나타낸답니다. 아가야, 안녕!
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나노 기술은 나노 수준의 과학이에요. 1나노미터(nm)는 10억 분의 1미터랍니다. 인간의 머리카락 한 개 두께가 100,000나노미터 정도예요. 그러니까 나노 수준은 극단적으로 작은 거예요! 크기가 1에서 100나노미터 정도인 물체를 다룰 때 나노 수준이라고 해요. 보통 원자나 분자를 다룰 때에 쓰이지요. 과학자들은 나노 수준에서 물질을 보거나 제어하기 위해서 특수한 현미경을 사용한답니다. 물질의 기본 구성 요소인 원자를 다루기 때문에 최소 수준에서 물질을 강화하거나 조작할 수 있어요. 예를 들어 자동차, 항공기, 선박, 우주선 등을 더 가벼운 소재로 개발할 수 있는 거예요. 이렇게 되면 필요한 연료를 줄여서 비용을 아끼고, 지구 환경에 좋지 않은 배출물도 줄일 수 있어요.