얼음표면의 아주얇은 액체상태가 저는 과냉각현상과 관련이 있다고 생각했었어요 저희가 잘 아는 어는점 0도 이하에서일어나는 일이기도하구요 그래서 완전 극저온으로갈수록 이 과냉각(?)상태의 얇은막이 점차 얇아지는것같다는 생각을 하게됐어요! 교수님 강의 너무 재밌고 귀에 쏙쏙 박히네요 교수님과 함께라면 지루할 일은 없겠어요 성균관대 학생분들이 부럽네요!
이 영상을 보고 왜 이렇게 이런 난제들은 안풀릴까라는 저의 궁금증이 해결됬습니다. 제 학교 과학쌤께 얼음이 왜 미끄러운가를 물어 본 적이 있었는데 얼음의 표면은 까글까글 하지않아서 미끄럽다라는 답을 들었는데 다른 분들은 다른 이유로 인해 얼음이 미끄럽다고 하시니...물리학은 어렵네요
감 한번 오면 됨. 나는 2011 수능 쳤는데 고1,2 내내 거의 바닥을 기었음. 수학은 뒤에 주관식 문제까지 간 적이 없었음. 근데 고2 겨울방학 때 개빡공해서 그때부터 계속 조금씩 올라서 당시 언수외 121 찍음. 계획 잘 짜고 학교 수업은 도움 안된다 싶으면 과감히 버려. 난 고3때 학교수업 하나도 안 듣고 수업시간에 인강 듣거나 문제 풀거나 그랬음. 열심히 하면 할 수 있다. 근데 물리학이 너 적성에 맞는지부터 알아야지. 세상 돌아가는 거 중에 물리가 엄청 호기심이 당기면 한번 도전해봐.
얼음의 표면은 늘 외부 기체와 닿아있기 때문에, 끊임없이 상온의 기체와 접촉하며 대기의 온기에 노출된 얼음 표면이 지속적으로 미세하게 물의 상태를 유지하려는것이 아닐까요? 얼음의 내부에 있는 저온은 외부로 방출되며 표면을 얼리려 하는 냉기의 열 전도율이, 상온기체가 표면에 가하는 열의 전도율보다 효율이 적기 때문에 후에는 얼음이 조금씩 녹는게 아닐까 싶습니다. 일단 얼음은 고체기 때문에 분자의 이동이 기체보다 자유롭지 않은 부분도 있기 때문도 포함이 될 것 같아요.
얼음 난제에 관련해서 질문이 있는데. 1. 압력, 마찰력에 대한 종합적인 계산이 이루어 졌나요? 2-1. 얼음은 물 분자가 속이 빈 구조를 이뤄 비교적 구조가 취약하여 힘에 부서질 수 있고 2-2. 물은 친수성임. 즉, hydrophobic 하지 않는 한 달라붙는 특성이 있죠. 그리고 모든 고체는 한번에 싹다 얼고 녹지 않음. 부분적으로 얼고 녹고가 반복되지 않을까 생각함. 이 분자적 극소 구조에 일시적으로 강력한 힘이 가해지면 확률적으로 액체와 고체 그 사이의 equillibrilium을 이뤄 혼돈스런 구조와 특성을 갖게 될 텐데 이러면 물 분자들이 각각 스케이트 날 표면에도 얼어붙고, 이 두 얼음의 표면에서 그 사이 힘에 의한 혼돈스러운 액체층이 존재함으로써 미끄러지는거라 전 생각하는데... +)추가적으로 만약 손처럼 얼지 않는 친수성 표면은 애초에 체온으로 얼음을 녹일테니 녹은 물이 윤활제 역할을 하고, 만약 온도가 이 마찰,압력을 무시할 정도로 낮을 경우 녹아있는 상태가 확률적으로 너무 빨리 사라짐에 따라 다시 얼어붙어버리는데, 이럴 경우 미끄러지기는 커녕 오히려 친수성 표면에 얼음이 붙어버리는거라 생각함. ++) 음팬바?도 현재 관점에서 보면 당연한거 아닌가요? 어짜피 열 에너지 제공이 끊긴 냉동실은 끓인 물이나 차가운 물을 넣든 -20도임. 그마저 물은 열전도성이 높아서 큰 의미는 없죠. 차가워지는데 걸리는 시간만큼의 의미? 하지만 온도가 높다는건 분자반응이 일어나는 속도가 그만큼 빠르다는거고, 그만큼 열을 뺏기자마자 빠르게 얼음결정을 생성하는 '반응 속도'가 단순히 물 온도가 영하로 낮아지는 속도보다 더 큰 영향을 준다는 것 뿐인 이야기라 생각함. 마지막 오마이갓 입자 이야기는 첨들었는데 재밌네요!... 근데 만약 초거대 블랙홀에서 오는거면 이미 답 말씀 하신거 같은데. '멀리서 오는거면 온갖 간섭 때문에 지구에 도착할 확률이 0 에 수렴한다.' 근데 가까이 있을리가 없죠? 그럼 우린 다 죽었을테니까. 그럼 0에 수렴하는걸 막을 정도로 블랙홀이 무한에 가깝게 많다는 거네요. 뭐... 전 애초에 중딩 때 제2열역학 들었을때 이게 우주가 열죽음으로 끝이 아니라 다시 빅뱅이 시작된다는 증거라 생각했고, 우주 팽창설 들었을때 이 열죽음 거대블랙홀이 우리 빅뱅으로 생긴 우주 밖에 존재하고, 빅뱅은 무한히 긴 시간적 관점에서 일시다발적으로 일어난다고 생각했음. 뭐... 증명하기전에 우리가 멸망하겠지만요. 재밌는 내용이네요! PS. 물리학은 계산할 때 온갖 가정으로 변수를 제거하는데, 가끔 몇몇 고지식한 과학자들은 현실에도 변수가 없고 그저 현상을 쉽게 표현하기 위한 수식이 진실 그 자체라 오해하는 상황이 많은거 같음. 잘은 모르지만, 가장 대표적인 예가 타키온 입자. 전 첨 들었을 때 무슨 i개의 사과가 현실에 존재한다는 헛소리 같이 들렸음. 뭐, 빛보다 빠른 입자? 존재 할지도 모르겠죠. 하지만 그 결과는 그게 최소한 우리가 아는 '입자'가 아니라는 증거라고 봄. 전 전공자가 아니라서 잘은 모르지만요ㅋㅋ
음.. 얼음은 물분자의 고체구조이고 그게 불규칙해서 그런게 아닐까요 운동에너지가 열에너지로 비례하게 전달되지 않으면 어는건 불규칙적일거고, 불규칙적인 분자의 움직이지 않는 구조니 압력과 마찰에 의해 영향을 받는 부분의 분자를 운동에너지에서 열에너지로 전달해도, 그게 그 주위의 분자에게만 전달되어야 하지 않나.. 아니면 가속이 원리지 않을까.. 생각드네요
1번은 얼음의 승화 때문에 접촉면에 공기(수증기)층이 형성되어서 미끄러운게 아닐까 가설 제기해봅니다. 대표적인 승화성 물질인 드라이아이스를 책상위에 올려놓으면 엄청나게 잘 미끄러지는 것 처럼요. 2번은 일단 물에 용해되어있는 기체를 컨트롤했는지 여부가 중요할거같은데, 만약 컨트롤없이 대기 노출상태로 진행한다면 5도씨 물에 녹아있는 기체가 35도씨의 경우보다 더 많아 얼음결정 생성을 방해하는 게 아닐까 싶기도 하네요. 컨트롤했다면 5도씨에서의 물분자 군집(water clusters)분포 대비 35도씨의 군집 분포가 열전달 계수 등 열방출 측면이나 얼음결정 생성에 더 유리해서 그랬다는거 밖에는 떠오르지가 않네요 ㅎㅎ... 3번은 임의방향, 위치에서 날아오던 고에너지 중성자가 지구근처에서 베타붕괴하여 양성자가 되어버린 후 지구대기를 때렸다고 가정하면 우주배경복사의 감속효과는 해결이 될...것 같은데 이건 물리학자들이 당연히 고려했을거 같고... 잘 모르겠네요 ㅋㅋㅋ 단순히 물질-반물질 쌍소멸이 아닐까? 생각하고 계산해보니 쌍소멸 에너지대비해서 10^20eV는 아득히 저너머에 있는 강력한 에너지였네요...
안녕하세요~ 재밌는 영상 감사합니다 교수님ㅎㅎ 음펨바 효과에 대해서 의견 하나가 떠올라서 부족한 지식으로 댓글을 작성해 봅니다. 높은 온도의 물이 낮은 온도의 물 보다 빨리 어는 것은 분자 이동의 가속력이 생겨 발생되는 현상으로 상상해 보았습니다. 벽을 두고 100m, 10m 떨어진 A 탁구공, B 탁구공이 있다고 가정했을 때 넓은 판자를 이용해 벽 방향으로 판자를 이동시킨다면 A 탁구공이 더 많은 운동 에너지를 받게 되어 B 탁구공보다 A 탁구공이 더 많이 벽에 튕겨지며 이동속도 또한 빨라질 것으로 예상이 됩니다. 이때를 물체의 분자 구조로 생각을 해보면 A 탁구공의 분자 구조를 갖고 있는 물체는 분자의 진동 주기가 빨라지고 B 탁구공의 분자 구조를 갖고 있는 물체는 A 탁구공에 비해 느린 진동 주기와 낮은 분자 이동 속도를 갖고 있을 것이라 생각됩니다. 물체로 봤을 때 A 탁구공 분자의 물체는 분자의 결합 상태가 B 탁구공의 분자 구조에 비해 강하게 결합될 것으로 보이며 이는 분자 구조의 빠른 안정을 가져와 어는점에 빨리 도달될 것이라고 생각됩니다. 역음펨바 효과에서는 분자가 가진 고유 진동의 진폭이 외부에서 전달되는 에너지의 진폭과 상쇄 과정을 거치며, 점차 외부 에너지 진폭에 맞게 변환됩니다. 이때 분자의 진폭이 작은 상태(얼어 있는 상태)에서는 상쇄 과정이 더 빠르게 이루어지며, 분자 진동이 외부 에너지와 공명하기 쉬운 상태가 됩니다. 이러한 과정이 온도가 더 빨리 상승하는 원인이라고 생각해 보았습니다. 부족한 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 다른 의견 있으시면 많이 달아주세요~ 읽고 더욱 식견을 넓히겠습니다😀
물이 섭씨 4도에서 밀도가 가장 높다고 하는데 그럼 액체인 물이 고체인 물보다 밀도가 높으면 질량은 불변이라고 하면 부피가 액체일때가 고체보다 작다는 것인데 그냥 자료들을 보다보면 그 이유가 수소결합 때문이라는데 설명해주실 수 있으신가요? 물은 참 희안한 물질 같습니다.
음펨바 효과도 곰곰히 생각해보면 뜨거운물이 수증기 되서 위로 올라가면서 부피가 줄어들고 위로 올라가는 수증기가 작아지니 어는속도가 빨라지는건 당연한데 쉽게 설명하면 똑같은 온도의 물양 다른 걸 얼려을때 어는속도가 다른거 보면 부피및 뜨거운공기가 차가운곳 가면 더 빠르게 위로 올라가니 어는속도가 빨라질거 같다는 예상해봅니다
얼음표층에 얇은 물층이 존재하는 이유는 얼음결정구조랑 연관이있을거같음. 얼음의 육각결정구조가 물분자의 운동에의해 확률적으로 형성된다고 했을때 표면에선 “고체” 가 될 정도의 균질한 육각구조를 만들 확률이 낮을거같음. 그럼 두개의 수소원자랑 분자간 결합을 만들지못한 물분자의 운동에너지가 결합에너지보다 커서 떨어져나오는게 아닐까. 그래서 애초에 압력을 가하면 표면의 물분자가 훨씬 쉽게떨어져 나오는것일지도..
얼음이 미끄럽다 난제 추리해보면 공기의 운동은 포함시키지 않는지 궁금함 즉 위에서 아래로 발이 내려갈때 공기의 이동 즉 바람이 불수있다는 가설을 세워보면 어떨지 궁금함 위에서 내려가는 공기는 당연히 얼음표면보다 더운공기가 아닐지 그리고 아이스크림녹을때 선풍기바람 불면 녹는거처럼 그런 온도의이동이라든지 그런게 포함되어 있지 않을까 생각해봄 스케이날은 작지만 사람이 이동함으로서 열에너지가 이동하니까 이런 조건도 포함되지 않을지 그리고 사람의 몸에서 나는 온도도 포함시켜야 되지 않나 싶음
과알못인 문과출신 아재인데요. 음펨바효과를 얼핏 생각해보면 같은 온도로 만들려는 기체가 온도가 낮은 물체[a]보다 온도가 높은 물체[b]에 더 많이 붙게 되고(온도가 높으면 더 많은 온도가 낮은 기체가 필요하기에) 이게 b가 a보다 더 온도가 낮아져도 이미 더 많이 붙어있기 때문에 빠르게 어는게 아닐까요? a나b가 열을 방출해서 주변온도와 맞추는게 아니라 주변 온도가 a와b에 온도를 주어서 온도를 동화시키는거니까요. 예를들어 우리가 여름에 덥다고 느끼는게 우리가 냉기를 방출해서가 아니라 주변의 열기가 우리에게 영향을 미치는거니까요.
일단 열은 엔트로피 제 2법칙에 따라 모든 물질은 안정성을 추구하기 위해 높은곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다. 열은 물질의 운동에너지와 비례합니다. 열이란 것은 곧 물질들이 얼마나 충돌하고 있느냐를 나타내기 때문이죠. 열을 준다고 하는 과정을 설명하면 온도가 높은 물질과 온도가 낮은 물질이 서로 충돌하면서 그 과정에서 운동량이 보존될 때 온도가 낮은 물질이 이전보다 운동량을 더 가지게 되고 온도가 높은 물질은 운동량을 일부 잃어서 그 결과 온도가 떨어집니다. 외력이 존재할 때는 운동량이 보존되지 않습니다. 또한 물질들 사이의 대부분의 충돌 과정에서는 물질의 운동에너지가 보존되지 않습니다. 충돌과정에서 에너지를 손실하기 때문이죠. 가령 뜨거운 쇠구슬을 손에 올린다면 손이 뜨거운 이유는 쇠구슬의 입자들이 고온으로 인해 매우 큰 운동에너지를 가지고 움직이는 상태이기에 손의 입자들과 충돌하면서 그 과정에서 손실되는 운동에너지가 바로 우리가 느끼는 열이죠. 즉 a와 b가 에너지(열)을 방출하는게 맞습니다. 결국 이 과정을 반복하다보면 물질들 사이에 온도차가 없게되는 열평형 상태에 도달합니다. 이 음펨바 효과를 처음 알게되었을 때, 제가 들었던 가설은 온도가 높은 b물체가 더 큰 운동에너지를 가지고 더 활발히 움직이는 상태이기에 a물체보다 주변 기체입자들과 상호작용을 더욱 많이 하면서 더 빨리 얼 수 있다고 배웠습니다. 하지만 b가 얼기 위해서는 a의 온도를 거쳐가야합니다. 즉 운동에너지가 동일한 상태가 되어야하는 것입니다. 따라서 b의 운동에너지는 a의 운동에너지보다 높기 때문에 기존의 역학적인 방법으로는 설명이 안되는 것입니다. 따라서 운동에너지(충돌)만을 가지고는 설명할 수 없는 것입니다. 영상 속 교수님이 설명하셨듯 퍼텐셜에너지가 2개 이상 존재하여야만 이 음펨바 효과를 설명할 수 있는 것입니다. 혹여나 제 사견을 덧붙이자면 외부 기체와 액체 사이의 온도 차가 심할수록 액체 내부에서의 온도가 균일하지 못하고 그 차이가 심할 것입니다. 따라서 액체의 온도차는 대류현상을 일으키고 그로인해 고온의 액체가 더욱 빠르게 열평형에 이룰 수 있지 않나라는 생각이 들긴합니다. 계산을 해봐야 알겠지만 너무 미약해서 별 영향이 없을 것 같다는 생각이 들긴 합니다. 물리에 대해서 미약하게 아는 바를 떠들어 보긴 했는데 저도 또한 모자람이 많기 때문에 제 설명에 부족한 부분이 많을 수도 있고 틀린 부분도 있을 수 있다고 생각합니다.
얼음의 온도가 낮아지면 물질이 수축하고, 이로 인해 공간이 좁아진다. 좁아진 공간은 채워지려 하지만, 그 공간이 한계에 도달하면 질량에 따라 물질들이 더 이상 들어가지 못하고 바깥으로 밀려나거나 터지는 현상이 발생할 수 있다. 이런 과정 때문에 얼음의 원자 구조가 균일하지 않을 수도 있다는 생각이 들었습니다. 그렇다면 왜 공간을 채우려 할까? 그 이유는 중력 때문일지도 모른다. 중력은 물질들이 지구로 당겨지는 힘으로 작용하므로, 좁아진 공간을 채우려는 현상이 발생할 수 있다. 온도가 낮아질수록 물질이 수축하고, 이로 인해 공간이 좁아지면서 원자들이 밖으로 밀려나는 과정이 반복되며 이러한 현상이 일어날 가능성이 있지 않을까란... 생각을 해봅니당. ㅋ
제가 중학교를 깡촌에서 보냈는데 인간사 이것과 비슷하네요. 40여년전인데 겨울이면 눈이 엄청나게 많이 오는 날이 많았어요. 그런데 이상하게도 항상 10km 거리의 학생들은 선생님 전보 받기전에 학교로 출발을 해요 그래서 항상 학교앞 아이들 보다 먼저 도착하는데.... 이것도 교수님 설명하신 내용과 어찌되었든 똑같ㄴㅔ요
미끄럽다는건 표면에 닿는녀석에 작용하는 마찰이 적다는거고, 그것만 성립하면 미끄럽다는게 거시세계에서 관측되는 현상입니다. 얼음의 고체상태와 액체상태는 분자정렬차이기 때문에 표면에서 약간(한곂)의 분자정렬만 헝크러져도 미시적인 물의 장막이 생깁니다. 이런 상태가 타 물체와 닿는 부분에 지속적으로 발생해서 미끄러지게 됩니다. 라고 혼자 그게 정답이라고 알고있었는데 밝혀지지 않았군요? 직관적으로 그렇게 느껴서 의문을 가져본적이 없는데 신기하네요. 그래서 얼음이랑 열평형을 이루는 물체는 얼음에서 안미끄러질거라고 생각했는데 이것도 밝혀진게 아니겠네요.
저는 음펨바 효과에서 경제에 대한 수요와 공급을 느꼈습니다. 사람도 어떤 거대한 것에 미시세계 속 단위라면 이 온도차익으로 미래에는 이게 작은 그 뭐랄까 결합된걸 뭐라 불러야 할지 모르겠네요. 니코틴, 타르 이런건 일단 결합된 것일텐데 공중에서 수소를 모아서 물을 갑자기 만들어내는 것 같이 무에서 유가 창조되는 경우도 있지 않을까요.?
교수님께 요즘 김장철 인데 김장을 하고 난 후에 행주와 앞치마에 고추의 빨갛게 물든 흔적을 햇볕에 말리면 고추의 냄새와 함께 사라지는데 그런 현상은 왜 발생 되나요. 고추가루는 김치를 장기간 보관 가능하게 한다고 하는데... 식품 영양학과가 아닌 물리학의 대가인 김범준 교수님의 고견이 궁금합니다. 답변을 기대하며...🎉❤😅😊
두번째 액체가 영점아닌 특정온도에서 밀도가 높은 안정상태이고 끓는점 아래에서는 안정상태가 아니다가 영점에서는 결합이 변경되는 분자집합체의 특성이 음펨바 효과의 원인일수도 있겠네요 액체의 안정온도가 물의 4도 그것인지 또는 액체자체도 고체로 가기전 안정상태 기체로 가기전 부글상태 그중간의 준안정상태의 3상을 가지고 기체에서 고체로 바로가는기 있듯이 액체3상에서 고체로 가는게 있을수도요 그리고 첫번째와 더불어 기체-플라즈마-입자라는 상태가 있듯이 고체-ㅇㅇㅇㅇ-액체라는 상태가 있는것일지도요 어쩌면 ㅇㅇㅇㅇ은 고체,액체,기체 3상의 중간상태로 고체에서 기체가 되는 현상의 원인일수도요 또는 ㅇㅇㅇㅇ자체도 고체스러움.액체스러움.기체스러움의 소3상?이 섞여있는거라고 볼수도 있겠죠 그 소3상이 첫번째와 두번째의 원인일수도 즉 고체,액체,기체 3상도 각각 저마다의 3상이 있을수도 있고 그 3상중간점이 있을수도 있고 그 3상중간점 또한 3상이 있고 이렇게 프랙탈처럼 반복되어가고 그 미세3상간 변화가 물체의 미세변화이며 물체형상의 진짜 모습일수도 있다고 봅니다 세번째는 우리은하단이 위치한게 보이드의 가장자리라서 보이드에서 올만도 하지요 다만 검출된 초고에너지입자가 별게 없어보이는 그곳에서 온게 신기하긴 하지만 초거대인력체,초거대은하에 대한연구와 함께 거대보이드에 대한 연구도 빅뱅,빅바운스등 우주론과 더불어 해봄직하다 봅니다 보이드가 거대인력에 의해 물질이 없어져 만들어진건지 보이드 자체가 고에너지 입자로 물질을 밀어내는건지 은하중심 블랙홀이 임계를 넘어 화이트홀로 바뀌면 은하가 어떻게 되는지 빅뱅이후 또는 빅뱅이전에 또는 빅뱅으로 보이드가 만들어진건지 우리가 아는 은하를 구성하는 입자체계외에 다른입자체계가 보이드를 구성하고 그 입자가 지구 대기를 때려 검출된건지 등등 보이드가 많이 궁금해지긴 합니다 아니면 보이드에사는 외계인이 공격 또는 관측 한 것일수도 있고
개인적으로 초은하단 우주장성 등은 빅행이후 초기거대 블랙홀이 토해낸 결과라 봅니다 보이드는 그들에 비해 물질이 적은공간일수도 있긴하지만 반대로 초기우주를 그대로 간직한 공간일수도 있죠 정말로 없어서 비어있을수도 아니면 다 잡아먹어서 안보일수도 있고 어쩌면 보이드의 우주스케일 중력체로 인한 공간왜곡의 결과가 우주필라멘트일지도요 마치 태양계 바깥의 오르트구름 처럼
안녕하세요. 교수님의 설명을 듣다보니 2개의 궁금증이 생겨서 질문드려봅니다. 1. 음펨바 효과에 대해 설명해주신 부분에서, 뜨거운 물과 차가운 물을 똑같이 얼렸을 때 뜨거운 물이 더 빨리 어는 효과라는건데, 뜨거운 물이 더 빨리 언다고 하더라도 뜨거운 물과 차가운 물을 동시에 얼린다면 어느순간 뜨거운 물과 차가운 물의 온도가 같아지는 지점이 있을거란 생각이 듭니다. 그럼에도 뜨거운물이 더 빨리 언다는건 차가운 물보다 뜨거운물의 온도가 더 빨리 내려가기 때문에 온도가 내려가는 속도에 의해 차가운 물보다 더 빨리 차가워지는 것인지 궁금합니다. 2. 고에너지의 입자 이야기에서 23:10 부분, 입자가 멀리서 왔을경우 광자에 의해 에너지가 줄어들어야만 한다고 하셨는데 그 줄어드는 에너지를 상회할 만큼 고에너지를 갖도록 가속화 되었었다고 한다면 균일성을 설명할 수 있을정도로 멀리서 출발한 입자가 그렇게 큰 에너지를 가질 수 있었다고 설명할 수 있지 않을까요? 혹시 물리학적으로 그만큼의 에너지를 가질 정도로 입자를 가속화 할 수는 없는걸까요?
![Can't Understand The Department Using Physics [Kyung Hee University Physics] | Changing Majors ep.18](http://i.ytimg.com/vi/qwW85xwphno/mqdefault.jpg)
얼음 표면의 상태에 대해서는 전혀 생각을 안해봤었는데 교수님의 설명을 들으니 쉽게 이해가 되네요👍👍👍
무심결에 유튜브 열었는데 1분전 업로드… 갑자기 행복해졌습니다 재밌게 볼게요
저는 11시간 전 이네요
아무튼 즐겁게 보고 갑니다
재밌게 보세요 😂😂
전 20 시간 전이네요. 재밌게 보고 갑니다
와,..빠져든다....그냥 빠져든다....집중해서 본게 얼마만인지..
마지막 난제는 삼체의 첫장면을 떠올리기도 해서 더욱 인상깊네요! 매번 알고계신 지식들을 이해하기 쉽게 설명해 주셔서 어렵다고 포기하던 내용들에 흥미를 갖게 해주시는 교수님 존경합니다!
김범준 교수님 항상 건강하시기 바랍니다^^ 추워지는데 감기 조심하세요!! 늘 감사합니다
보통 물리이야기하면 어렵고 지루한데 교수님은 쉽고 재미있게 잘설명 해주는게 너무좋네요ㅎㅎ
범준형님 다른 것 보다 목소리가 너무 좋으십니다, 감사합니다~
교수님 ❤합니다!
이 좋은 컨텐츠... 영어 자막도 있으면 좋을 것 같아요!
스케이트 날이 얇은 이유가
얼음에서 잘미끄러지기 위해서가 아니라
미끄러지지 않기 위해서 인듯
앞으로는 잘미끄러지고 옆으로는 마찰력이 커서 안미끄러짐
원하는 방향으로만 미끄러지게 고안된것
긍께 날의 압력은 분산되겄지 상대적으로 압력은 작고 빙점이 더 낮겠지 고로 앞의 얼음부터 빨리 녹기시작하면서 압력이 더 커지는 진행방향으로 스케이트가 나가는 거제
@@마이티마우스 영상에 보면 사람 몸무게정도로는 어는점 내림에 의해서 얼음이 녹는다는 얘기는 기각되었다고 나왔어요~
@@마이티마우스영상은 다 보고서 지껄이자~
@@마이티마우스심지어 니가 말한건 영상 초반부에 아니라고 결론남.
교수님 잘 들었습니다 감사합니다.
와... '얼음은 왜 미끄러울까?'에 대해 스스로 과학적으로 생각해 본적이 없었는지... 잼있는 과학이야기! 잘 봤습니다 교수님!
신나서 이야기하시는 모습이 좋아용
얼음표면의 아주얇은 액체상태가 저는 과냉각현상과 관련이 있다고 생각했었어요 저희가 잘 아는 어는점 0도 이하에서일어나는 일이기도하구요 그래서 완전 극저온으로갈수록 이 과냉각(?)상태의 얇은막이 점차 얇아지는것같다는 생각을 하게됐어요! 교수님 강의 너무 재밌고 귀에 쏙쏙 박히네요 교수님과 함께라면 지루할 일은 없겠어요 성균관대 학생분들이 부럽네요!
물리 어려워~~~~ 울아들도물리과 핫팅입니다
교수님 팬이에요
리처드 파인만의 왜? 라는 영상속에 얼음이 미끄러워서 넘어졌다 왜 얼음이 미끄러운가에 대한 기자와의 대화가 있습니다. 이것도 재밌어요 ㅎㅎ
봐도봐도 안 질림ㅋㅋ
녹는점보다 거칠기 문제가 아닐까 합니다. 거친표면에 물을 흘릴 때와 매끄러운 기름표면위를 물이 흘러갈 때. 속도차이처럼
이런주제 좋아요~~ 너무나 재미난 주제
이 영상을 보고 왜 이렇게 이런 난제들은 안풀릴까라는 저의 궁금증이 해결됬습니다. 제 학교 과학쌤께 얼음이 왜 미끄러운가를 물어 본 적이 있었는데 얼음의 표면은 까글까글 하지않아서 미끄럽다라는 답을 들었는데 다른 분들은 다른 이유로 인해 얼음이 미끄럽다고 하시니...물리학은 어렵네요
이 교수님 강의 한 번 들어보고 싶다
지금 듣고 계시잖아요
재입학 어떠세요
@@yrap782 이 댓글 쓰려고 들어온 1인
성균관대 ㄱㄱ
좋댓구알 하시면 소원성취 하실 수 있어요. 행동 핫ㅕ요. ㅎ 😆
잘 보겠습니다~
김범준 교수님 때문에 성균관대 가고 싶어진다 현실은 못 감.
그건아님 갈수있음
더 좋은학교 들어가고 정 듣고 싶으면 몰래 청강혀ㅎ
4수정도 하면 갈 만 함 ㄹㅇ
머리가 나쁘면 간다해도 너도고생 학교도 고생이야 넌 니 재능에 맞는길을 가라
감 한번 오면 됨. 나는 2011 수능 쳤는데 고1,2 내내 거의 바닥을 기었음. 수학은 뒤에 주관식 문제까지 간 적이 없었음. 근데 고2 겨울방학 때 개빡공해서 그때부터 계속 조금씩 올라서 당시 언수외 121 찍음. 계획 잘 짜고 학교 수업은 도움 안된다 싶으면 과감히 버려. 난 고3때 학교수업 하나도 안 듣고 수업시간에 인강 듣거나 문제 풀거나 그랬음. 열심히 하면 할 수 있다. 근데 물리학이 너 적성에 맞는지부터 알아야지. 세상 돌아가는 거 중에 물리가 엄청 호기심이 당기면 한번 도전해봐.
얼음이 왜 미끄러운가에 대한 설명이 정확하게 전달된건가요?
표면에 수층이 있음 이게 영하150도에서도 있어서 매끄러운 표면에 물이있으니 미끄럽다는것 물론 연구중이긴 하지만
음펨바 효과 엄청 추운 지역에서 차가운물이랑 뜨거운 물 공중으로 뿌리는 실험하면 찬물은 안얼고 뜨거운물은 얼어서 흩뿌려지는 영상을 본것 같아요
저도 이 생각 하고 있어서요
한번 '긱블 과냉각'이라고 검색해서 영상 한번 보시면 도움이 될 것 같습니다.(영상 피셜로는 그게 어는게 아니라고 하네요^^)
음펨바효과가 가능한것은 열전달을 방해한 물속에 녹아있던 공기 때문 아닐까 합니다. 끓은물에는 물분자 사이에 공기가 날아가서 투명하게 어니까 분자끼리 열전달이 더 잘 된거라 봅니다. 물고기 무산소 가설이라 해주세요.잘 보고 있습니다. 감사합니다.
음펨바 효과와 초 고에너지 입자에 관한 내용이 흥미롭네요 👍 가능하다면 나중에 연구해보고 싶습니다
얼음의 표면은 늘 외부 기체와 닿아있기 때문에, 끊임없이 상온의 기체와 접촉하며 대기의 온기에 노출된 얼음 표면이 지속적으로 미세하게 물의 상태를 유지하려는것이 아닐까요?
얼음의 내부에 있는 저온은 외부로 방출되며 표면을 얼리려 하는 냉기의 열 전도율이, 상온기체가 표면에 가하는 열의 전도율보다 효율이 적기 때문에 후에는 얼음이 조금씩 녹는게 아닐까 싶습니다.
일단 얼음은 고체기 때문에 분자의 이동이 기체보다 자유롭지 않은 부분도 있기 때문도 포함이 될 것 같아요.
전공과목이 아니라서 전문적인 용어로 풀이가 잘 안되네요;
헐레벌떡 달려왔습니다.. 오늘도 동력이 되어주셔서 감사해여ㅎㅎ
와 라면 끓일 때 정수기의 뜨거운 물은 천천히 나와서 미지근 한 물 담고 끓이는데 이젠 찬물 담고 끓여야 겠네요
얼음표면이 미끄러운 이유도 금속 표면에 기를을 발라두면 미끄러운 이유와 거의 같을겁니다.
다민 원자 배열이 어떻게 구성돼 미끄러운가가 어려운 문제일뿐.
김빵준 교수님 영상 자주 보고 있어요. 빵 좋아하시니... 지어드린 변명입니다.
12:40 운동에너지 퍼텐셜 에너지 13:46 포텐셜 에너지가 최소 두개 안정적 상태 준안정적 상태 / 들어보면 1,2,3 모두 한가지 이유 같음
얼음 난제에 관련해서 질문이 있는데.
1. 압력, 마찰력에 대한 종합적인 계산이 이루어 졌나요?
2-1. 얼음은 물 분자가 속이 빈 구조를 이뤄 비교적 구조가 취약하여 힘에 부서질 수 있고
2-2. 물은 친수성임. 즉, hydrophobic 하지 않는 한 달라붙는 특성이 있죠. 그리고 모든 고체는 한번에 싹다 얼고 녹지 않음. 부분적으로 얼고 녹고가 반복되지 않을까 생각함.
이 분자적 극소 구조에 일시적으로 강력한 힘이 가해지면 확률적으로 액체와 고체 그 사이의 equillibrilium을 이뤄 혼돈스런 구조와 특성을 갖게 될 텐데 이러면 물 분자들이 각각 스케이트 날 표면에도 얼어붙고,
이 두 얼음의 표면에서 그 사이 힘에 의한 혼돈스러운 액체층이 존재함으로써 미끄러지는거라 전 생각하는데...
+)추가적으로 만약 손처럼 얼지 않는 친수성 표면은 애초에 체온으로 얼음을 녹일테니 녹은 물이 윤활제 역할을 하고,
만약 온도가 이 마찰,압력을 무시할 정도로 낮을 경우 녹아있는 상태가 확률적으로 너무 빨리 사라짐에 따라 다시 얼어붙어버리는데, 이럴 경우 미끄러지기는 커녕 오히려 친수성 표면에 얼음이 붙어버리는거라 생각함.
++) 음팬바?도 현재 관점에서 보면 당연한거 아닌가요?
어짜피 열 에너지 제공이 끊긴 냉동실은 끓인 물이나 차가운 물을 넣든 -20도임.
그마저 물은 열전도성이 높아서 큰 의미는 없죠. 차가워지는데 걸리는 시간만큼의 의미?
하지만 온도가 높다는건 분자반응이 일어나는 속도가 그만큼 빠르다는거고, 그만큼 열을 뺏기자마자 빠르게 얼음결정을 생성하는 '반응 속도'가 단순히 물 온도가 영하로 낮아지는 속도보다 더 큰 영향을 준다는 것 뿐인 이야기라 생각함.
마지막 오마이갓 입자 이야기는 첨들었는데 재밌네요!... 근데 만약 초거대 블랙홀에서 오는거면 이미 답 말씀 하신거 같은데.
'멀리서 오는거면 온갖 간섭 때문에 지구에 도착할 확률이 0 에 수렴한다.'
근데 가까이 있을리가 없죠? 그럼 우린 다 죽었을테니까.
그럼 0에 수렴하는걸 막을 정도로 블랙홀이 무한에 가깝게 많다는 거네요.
뭐... 전 애초에 중딩 때 제2열역학 들었을때 이게 우주가 열죽음으로 끝이 아니라 다시 빅뱅이 시작된다는 증거라 생각했고,
우주 팽창설 들었을때 이 열죽음 거대블랙홀이 우리 빅뱅으로 생긴 우주 밖에 존재하고, 빅뱅은 무한히 긴 시간적 관점에서 일시다발적으로 일어난다고 생각했음.
뭐... 증명하기전에 우리가 멸망하겠지만요.
재밌는 내용이네요!
PS. 물리학은 계산할 때 온갖 가정으로 변수를 제거하는데, 가끔 몇몇 고지식한 과학자들은 현실에도 변수가 없고 그저 현상을 쉽게 표현하기 위한 수식이 진실 그 자체라 오해하는 상황이 많은거 같음. 잘은 모르지만, 가장 대표적인 예가 타키온 입자.
전 첨 들었을 때 무슨 i개의 사과가 현실에 존재한다는 헛소리 같이 들렸음. 뭐, 빛보다 빠른 입자? 존재 할지도 모르겠죠. 하지만 그 결과는 그게 최소한 우리가 아는 '입자'가 아니라는 증거라고 봄.
전 전공자가 아니라서 잘은 모르지만요ㅋㅋ
쇠붙이 같은거에 반응하는거아닐까요 고기해동도 스텐 그릇 사이에 고기 놓으면 더 빨리 녹는다는말이있어요
gesture중 손을 더 쓰시면 전달력이 배가 될 듯합니다
현자는 어린 아이에게서도 깨달음을 얻는다
음.. 얼음은 물분자의 고체구조이고 그게 불규칙해서 그런게 아닐까요 운동에너지가 열에너지로 비례하게 전달되지 않으면 어는건 불규칙적일거고, 불규칙적인 분자의 움직이지 않는 구조니 압력과 마찰에 의해 영향을 받는 부분의 분자를 운동에너지에서 열에너지로 전달해도, 그게 그 주위의 분자에게만 전달되어야 하지 않나.. 아니면 가속이 원리지 않을까.. 생각드네요
1번은 얼음의 승화 때문에 접촉면에 공기(수증기)층이 형성되어서 미끄러운게 아닐까 가설 제기해봅니다. 대표적인 승화성 물질인 드라이아이스를 책상위에 올려놓으면 엄청나게 잘 미끄러지는 것 처럼요.
2번은 일단 물에 용해되어있는 기체를 컨트롤했는지 여부가 중요할거같은데, 만약 컨트롤없이 대기 노출상태로 진행한다면 5도씨 물에 녹아있는 기체가 35도씨의 경우보다 더 많아 얼음결정 생성을 방해하는 게 아닐까 싶기도 하네요. 컨트롤했다면 5도씨에서의 물분자 군집(water clusters)분포 대비 35도씨의 군집 분포가 열전달 계수 등 열방출 측면이나 얼음결정 생성에 더 유리해서 그랬다는거 밖에는 떠오르지가 않네요 ㅎㅎ...
3번은 임의방향, 위치에서 날아오던 고에너지 중성자가 지구근처에서 베타붕괴하여 양성자가 되어버린 후 지구대기를 때렸다고 가정하면 우주배경복사의 감속효과는 해결이 될...것 같은데 이건 물리학자들이 당연히 고려했을거 같고... 잘 모르겠네요 ㅋㅋㅋ 단순히 물질-반물질 쌍소멸이 아닐까? 생각하고 계산해보니 쌍소멸 에너지대비해서 10^20eV는 아득히 저너머에 있는 강력한 에너지였네요...
관성!
교수님!
관성의 법칙을 관여 시키면 어떨까요?
😂❤🎉🎉🎉
습기는 물분자 입니다 차가운냉기와 접촉된부분이 결로가 발생하여 코팅되는 것입니다
공기중에 물분자가 많이 있으면 얼음 표면에는 항상 액체상태의 물이 존재할 것이기 때문에 얼음 표면은 미끄럽다고 생각합니다.
상온에서 유리 표면이나 스태인리스 표면이 미끄럽지 않은 것은 상온에서 액체 상태의 유리나 스태인리스가 존재하지 않기 때문이죠.
얼음이 왜 미끄러울 까요? 얼음의 마찰력이 낮으니까요. 관성의 법칙에 따라 계속 움직이는 물질을 마찰력이 속력을 낮쳐주는데 예를들어 사포의 마찰력이 크므로 빠르게 멈출것이고 얼음은 마찰력이 너무 작아서 천천히 멈추니 미끄럽다고 하는게 아닐까요?
왜 마찰력이 낮은건지에 대한 영상인것 같네요
미끄럽다와 마찰력이 낮다는 인과관계가 아니라 같은 상태를 두가지 방법으로 표현한 것입니다
전 단순하게 생각해봤는데요. 에너지 교환에도 관성이 있다고하면 설명할 수 있지 않을까요?
유익한 난제🎉
5도의 물은 부피가 작으므로 같은 부피에 더 많은 분자가 들어가니까 늦게 어는거 아닐까요?
안녕하세요~ 재밌는 영상 감사합니다 교수님ㅎㅎ
음펨바 효과에 대해서 의견 하나가 떠올라서 부족한 지식으로 댓글을 작성해 봅니다.
높은 온도의 물이 낮은 온도의 물 보다 빨리 어는 것은 분자 이동의 가속력이 생겨 발생되는 현상으로 상상해 보았습니다.
벽을 두고 100m, 10m 떨어진 A 탁구공, B 탁구공이 있다고 가정했을 때 넓은 판자를 이용해 벽 방향으로 판자를 이동시킨다면 A 탁구공이 더 많은 운동 에너지를 받게 되어 B 탁구공보다 A 탁구공이 더 많이 벽에 튕겨지며 이동속도 또한 빨라질 것으로 예상이 됩니다.
이때를 물체의 분자 구조로 생각을 해보면 A 탁구공의 분자 구조를 갖고 있는 물체는 분자의 진동 주기가 빨라지고 B 탁구공의 분자 구조를 갖고 있는 물체는 A 탁구공에 비해 느린 진동 주기와 낮은 분자 이동 속도를 갖고 있을 것이라 생각됩니다.
물체로 봤을 때 A 탁구공 분자의 물체는 분자의 결합 상태가 B 탁구공의 분자 구조에 비해 강하게 결합될 것으로 보이며 이는 분자 구조의 빠른 안정을 가져와 어는점에 빨리 도달될 것이라고 생각됩니다.
역음펨바 효과에서는 분자가 가진 고유 진동의 진폭이 외부에서 전달되는 에너지의 진폭과 상쇄 과정을 거치며, 점차 외부 에너지 진폭에 맞게 변환됩니다. 이때 분자의 진폭이 작은 상태(얼어 있는 상태)에서는 상쇄 과정이 더 빠르게 이루어지며, 분자 진동이 외부 에너지와 공명하기 쉬운 상태가 됩니다. 이러한 과정이 온도가 더 빨리 상승하는 원인이라고 생각해 보았습니다.
부족한 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 다른 의견 있으시면 많이 달아주세요~ 읽고 더욱 식견을 넓히겠습니다😀
물이 섭씨 4도에서 밀도가 가장 높다고 하는데 그럼 액체인 물이 고체인 물보다 밀도가 높으면 질량은 불변이라고 하면 부피가 액체일때가 고체보다 작다는 것인데 그냥 자료들을 보다보면 그 이유가 수소결합 때문이라는데 설명해주실 수 있으신가요? 물은 참 희안한 물질 같습니다.
금속스케이트날의 압력 때문에 얼음 표면이 녹는 것이 아니라, 금속이 얼음 표면에 접촉하면 녹는 효과 때문입니다.
얼음에 금속이 접촉되면 급속히 녹죠.
역음펨바면 양펜바겠군요 ㅎㅎ
재밌게보았습니다.
ㅋㅋㅋ
음펨바 효과도 곰곰히 생각해보면 뜨거운물이 수증기 되서 위로 올라가면서 부피가 줄어들고 위로 올라가는 수증기가 작아지니 어는속도가 빨라지는건 당연한데 쉽게 설명하면 똑같은 온도의 물양 다른 걸 얼려을때 어는속도가 다른거 보면 부피및 뜨거운공기가 차가운곳 가면 더 빠르게 위로 올라가니 어는속도가 빨라질거 같다는 예상해봅니다
스케이트날의 두께는 1.5미리 이하이고 닿는 길이는7-8센치(날이 직선이 아니고 실제 닿는 길이는 전체길이의 1/4정도)입니다
교수님의 기준보다 압력이 10배는 되는거 같습니다
실질적인 얼음 표면과 스케이트날 접촉 면적을 고려하면 그것보다도 훨씬 높을 듯
미끄러지는것 서로 두물체 상호작용 인것 아닌가요.두물체가 마찰계수가 둘다높으면 미끌어지고 한쪽만 높으면 좀 들 미끌어지고
그런거 아닌가요.
제 생각에 음펨바 효과는 어는점까지 가는 온도의 변화율이 뜨거울때 더 좋아서 그런게 아닐까요
오 범준 교수님이 말씀 하신 가설을 입증만 한다면 난제를 해결하신거네요
물리학 법칙을 무시하는.. 아니 좀 더 심오한.. 그런 부분... 아예 다른 종류의 과학으로 찾아야 되지 않을까 싶습니다.
내가 생각하는 얼음이 미끄러운이유 -> 얼음의 결합력은 생각보다 단단하지 못해서 힘을받는 부분이 잘게 부셔져 굴러가는 것이다.
교수님 저 알거같습니다
수막현상 같아요
샤워할때 물때문에 미끄러워지잖아요?
피부에서도 미끌어지고
그래서 얼음 표면에 물이 녹으면서 생기는 현상 아닐까요?
5분까지 설명듣고 든 생각. 어 이러면 나가리인데?
얼음의 표면이 액체상태인것은 온도가 아니라 접해있는 모든 환경이나 얼음 구조와 다른 물질이 아닐까요^^공기 신발 등등 무수한 다른 성질이 얼음표면의 일정 깊이까지 액체 상태로 만들는게 아닐까 혼자 생각해 봅니다^^^ 박사님 화이팅요~~
얼음표층에 얇은 물층이 존재하는 이유는 얼음결정구조랑 연관이있을거같음. 얼음의 육각결정구조가 물분자의 운동에의해 확률적으로 형성된다고 했을때 표면에선 “고체” 가 될 정도의 균질한 육각구조를 만들 확률이 낮을거같음. 그럼 두개의 수소원자랑 분자간 결합을 만들지못한 물분자의 운동에너지가 결합에너지보다 커서 떨어져나오는게 아닐까.
그래서 애초에 압력을 가하면 표면의 물분자가 훨씬 쉽게떨어져 나오는것일지도..
그러게 논문을 써 그러면 THE PHYSICS LETTER에 실릴거야 그렇게 키보드워리어로 지낼게 아이고 ㅋㅋㅋ
20:40 자막오류요. 교수님이말씀하시는 제트는 jet일텐데 z로 잘못표기하신듯
실생활에서 쓰일것 같지는 않지만 지식이 늘었습니다 +1
갑자기 궁금해졌는데 엄청 차가운 고체 상태의 수은은 상온에서 미끄럽나요?
영하 20도 이상 추운 곳에서 뜨거운 물을 뿌리면 하얗게 눈이 되어 내리고 차가운 물을 뿌리면 물이 떨어지고 이런 부분도 음펨바 효과 아닌가용..? 회계학과라 과학은 아예 모르지만 김범준 교수님 강의가 너무 재미있어서 과학을 보다 를 통해 알게 되어 보고있습니다..!😊
그런거 없습니다. ㅡ.ㅡ
음펨바..도 좀 실망이네요
@@jwonPRINT ruclips.net/user/shortsJef_ukwQXh4?si=-2lDihE2z_8XVE0a 이런건 어떻게 되는 걸까요 ㅜㅜ 원리가 뭔지 궁금합니다
@@뭐어뜨거운 물은 공기중에 뿌리게 되면 차가운 물보다 더 많이 퍼지게 되어 공기와 닿는 표면적이 넓어지기 때문입니다. 음펨바 효과와는 관련이 없어요
@@NfK 오오.. 그런 원리군요 ㅜㅜ 알려주셔서 감사합니다!
얼음이 미끄럽다 난제 추리해보면 공기의 운동은 포함시키지 않는지 궁금함 즉 위에서 아래로 발이 내려갈때 공기의 이동 즉 바람이 불수있다는 가설을 세워보면 어떨지 궁금함
위에서 내려가는 공기는 당연히 얼음표면보다 더운공기가 아닐지 그리고 아이스크림녹을때 선풍기바람 불면 녹는거처럼 그런 온도의이동이라든지 그런게 포함되어 있지 않을까 생각해봄 스케이날은 작지만 사람이 이동함으로서 열에너지가 이동하니까 이런 조건도 포함되지 않을지 그리고 사람의 몸에서 나는 온도도 포함시켜야 되지 않나 싶음
첫 번째 이야기는 제가 쓴 원고에 포함된 내용과 완전히 같네요.
출간해주겠다는 출판사가 없어서....ㅜㅜ
영상 잘보고 갑니다~ 근데 혹시 영어 자막 제작 할 의향 있으신지 궁금해요..!
제 친구가 물리학에 관심이 많은데 체널 추천 해 주고 싶어서요~ 감사합니다~
얼음에 압력을 가하면 녹는점이 낮아지는 것은 사실이지만, 압력에 의한 표면의 융해는 얼음 위에서의 미끄러짐과도 관련이 있습니다. 스케이트 날과의 약한 마찰에 의한 마찰열에 의해서도 얼음이 약간은 녹습니다.
나는 왜 성인이되고 사화생활을 하고나서 과학이 재밌어진걸까 방송이라 재밌게 만들어서 그런걸까 교수님의 재밌는 설명 때문인듯 해요😅
과학의 결과만 보니까 재밌죠. 과학의 과정은 재미있지 않습니다. 물리학과 1학년 학생들의 교과서 연습문제 풀어 보세요 대체 뭐가 재밌는지...
갑자기 든 생각인데요
뜨거운 물이 찬물보다 빨리 어는 이유를 설명하신거랑
물리 실험에서 직선 굴곡애서 공 떨어뜨리기처럼 직관이랑 다른 경우가 비슷한 아이디어를 갖지 않을까요?
1:25 얼음의 어는점이 내려간다 ??? ㅋㅋㅋ
얼음의 어는점 = 빙점, 얼음이 생기는 온도. 빙점이 내려간다?
이거 도대체 무슨말인지 모르겠다. (1) 물에 가해지는 압력을 변화시키면서 빙점을 측정한 실험결과를 가지고 말하는 것 같은데.
뚜껑 안 딴 페트 생수병 한 2시간정도 냉동고에 냉동시키면 상당히 높은 확률로 과냉각된 액체 상태로 있더라구요. 꺼내는 순간 흔들림이나 충격에 의해서 바로 살얼음이 전체로 좍 퍼지는데..
뚜껑딴 페트병은 그냥 평범하게 가장자리 부터 얼구요...
0.1도도 변하지 않는다면 그 철사로 얼음을 통과하는 실험은 어떻게 된걸까요? 거기서는 어는점이 더 적게 변해야 하는데요.
단면적이 작기때문에 가해지는 압력이 더 크지않을까요?
단면적도 작고, 지속적으로 한 지점에 압력을 가하니까 천천히 녹는거죠.
영상에서도 철사가 얼음 녹이며 내려가는게 배속으로 재생 될 정도로 아주 느림
마지막 입자이야기는 움직임이 없는 지구가 아닌 태양을 중심으로 돌고있는 그리고 빅뱅이론으로 팽창하고있는 우주로 생각하니 정말 미스테리한 입자인듯하네요 ㅎㅎㅎ
정말 원자영역수준으로 밟자마자 파괴, 녹으면서 밟은곳이 얼음결정이 아닌 물이 되고 정말얇게 밟은곳이 물표면위가 되어 미끄러진다고 생각되는것이 아닐까요
과알못인 문과출신 아재인데요. 음펨바효과를 얼핏 생각해보면 같은 온도로 만들려는 기체가 온도가 낮은 물체[a]보다 온도가 높은 물체[b]에 더 많이 붙게 되고(온도가 높으면 더 많은 온도가 낮은 기체가 필요하기에) 이게 b가 a보다 더 온도가 낮아져도 이미 더 많이 붙어있기 때문에 빠르게 어는게 아닐까요?
a나b가 열을 방출해서 주변온도와 맞추는게 아니라 주변 온도가 a와b에 온도를 주어서 온도를 동화시키는거니까요.
예를들어 우리가 여름에 덥다고 느끼는게 우리가 냉기를 방출해서가 아니라 주변의 열기가 우리에게 영향을 미치는거니까요.
일단 열은 엔트로피 제 2법칙에 따라 모든 물질은 안정성을 추구하기 위해 높은곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다. 열은 물질의 운동에너지와 비례합니다. 열이란 것은 곧 물질들이 얼마나 충돌하고 있느냐를 나타내기 때문이죠.
열을 준다고 하는 과정을 설명하면
온도가 높은 물질과 온도가 낮은 물질이 서로 충돌하면서 그 과정에서 운동량이 보존될 때 온도가 낮은 물질이 이전보다 운동량을 더 가지게 되고 온도가 높은 물질은 운동량을 일부 잃어서 그 결과 온도가 떨어집니다.
외력이 존재할 때는 운동량이 보존되지 않습니다.
또한 물질들 사이의 대부분의 충돌 과정에서는 물질의 운동에너지가 보존되지 않습니다. 충돌과정에서 에너지를 손실하기 때문이죠.
가령 뜨거운 쇠구슬을 손에 올린다면 손이 뜨거운 이유는 쇠구슬의 입자들이 고온으로 인해 매우 큰 운동에너지를 가지고 움직이는 상태이기에 손의 입자들과 충돌하면서 그 과정에서 손실되는 운동에너지가 바로 우리가 느끼는 열이죠.
즉 a와 b가 에너지(열)을 방출하는게 맞습니다.
결국 이 과정을 반복하다보면 물질들 사이에 온도차가 없게되는 열평형 상태에 도달합니다.
이 음펨바 효과를 처음 알게되었을 때, 제가 들었던 가설은 온도가 높은 b물체가 더 큰 운동에너지를 가지고 더 활발히 움직이는 상태이기에 a물체보다
주변 기체입자들과 상호작용을 더욱 많이 하면서 더 빨리 얼 수 있다고 배웠습니다.
하지만 b가 얼기 위해서는 a의 온도를 거쳐가야합니다. 즉 운동에너지가 동일한 상태가 되어야하는 것입니다. 따라서 b의 운동에너지는 a의 운동에너지보다 높기 때문에 기존의 역학적인 방법으로는 설명이 안되는 것입니다.
따라서 운동에너지(충돌)만을 가지고는 설명할 수 없는 것입니다.
영상 속 교수님이 설명하셨듯 퍼텐셜에너지가 2개 이상 존재하여야만 이 음펨바 효과를 설명할 수 있는 것입니다.
혹여나 제 사견을 덧붙이자면 외부 기체와 액체 사이의 온도 차가 심할수록 액체 내부에서의 온도가 균일하지 못하고 그 차이가 심할 것입니다. 따라서 액체의 온도차는 대류현상을 일으키고 그로인해 고온의 액체가 더욱 빠르게 열평형에 이룰 수 있지 않나라는 생각이 들긴합니다. 계산을 해봐야 알겠지만
너무 미약해서 별 영향이 없을 것 같다는 생각이 들긴 합니다.
물리에 대해서 미약하게 아는 바를 떠들어 보긴 했는데 저도 또한 모자람이 많기 때문에 제 설명에 부족한 부분이 많을 수도 있고 틀린 부분도 있을 수 있다고 생각합니다.
뜨거운물의 분자의 운동에너지의 표준편차가 더 높아서 더 얼어보이는거 아닐까요. 제 뇌피셜이였습니다.
얼음의 온도가 낮아지면 물질이 수축하고, 이로 인해 공간이 좁아진다. 좁아진 공간은 채워지려 하지만, 그 공간이 한계에 도달하면 질량에 따라 물질들이 더 이상 들어가지 못하고 바깥으로 밀려나거나 터지는 현상이 발생할 수 있다. 이런 과정 때문에 얼음의 원자 구조가 균일하지 않을 수도 있다는 생각이 들었습니다.
그렇다면 왜 공간을 채우려 할까? 그 이유는 중력 때문일지도 모른다. 중력은 물질들이 지구로 당겨지는 힘으로 작용하므로, 좁아진 공간을 채우려는 현상이 발생할 수 있다. 온도가 낮아질수록 물질이 수축하고, 이로 인해 공간이 좁아지면서 원자들이 밖으로 밀려나는 과정이 반복되며 이러한 현상이 일어날 가능성이 있지 않을까란... 생각을 해봅니당. ㅋ
젖은 손으로 얼음을 만지면 미끄러지는건 볼 수 도 없을 뿐더러 손이 얼음에 딱 들러붙는건 얼음 표면이 미세하게 액체상태로 존재한다는건 맞는 이야기일지... 흠...
제가 중학교를 깡촌에서 보냈는데 인간사 이것과 비슷하네요. 40여년전인데 겨울이면 눈이 엄청나게 많이 오는 날이 많았어요. 그런데 이상하게도 항상 10km 거리의 학생들은 선생님 전보 받기전에 학교로 출발을 해요 그래서 항상 학교앞 아이들 보다 먼저 도착하는데.... 이것도 교수님 설명하신 내용과 어찌되었든 똑같ㄴㅔ요
미끄럽다는건 표면에 닿는녀석에 작용하는 마찰이 적다는거고, 그것만 성립하면 미끄럽다는게 거시세계에서 관측되는 현상입니다. 얼음의 고체상태와 액체상태는 분자정렬차이기 때문에 표면에서 약간(한곂)의 분자정렬만 헝크러져도 미시적인 물의 장막이 생깁니다. 이런 상태가 타 물체와 닿는 부분에 지속적으로 발생해서 미끄러지게 됩니다. 라고 혼자 그게 정답이라고 알고있었는데 밝혀지지 않았군요? 직관적으로 그렇게 느껴서 의문을 가져본적이 없는데 신기하네요. 그래서 얼음이랑 열평형을 이루는 물체는 얼음에서 안미끄러질거라고 생각했는데 이것도 밝혀진게 아니겠네요.
음바페 효과는 뭔가 최단강하곡선이 생각나네요 초기 가속도가 크다고 무조건 빨리도달하는게 아니라는점에서
진짜 범물리지식장( PPIF) 을 형성해주셔서 감사합니다. ㅋㅋㅋ
얼음 미끄러운거 예전에 리차드파인만 박사가 이야기 하지 않았나요
뺏기는 속도의 비례로 물질이 가지는 온도 조절을 단시간에 해내는 계수를 찾아낼 수 있지 않을까요.?
저는 음펨바 효과에서 경제에 대한 수요와 공급을 느꼈습니다. 사람도 어떤 거대한 것에 미시세계 속 단위라면 이 온도차익으로 미래에는 이게 작은 그 뭐랄까 결합된걸 뭐라 불러야 할지 모르겠네요. 니코틴, 타르 이런건 일단 결합된 것일텐데 공중에서 수소를 모아서 물을 갑자기 만들어내는 것 같이 무에서 유가 창조되는 경우도 있지 않을까요.?
난제1 중고등학교 그리고 대학에서 잘못 배웠네.. 압력 마찰력..ㅜㅜ
난제2 뜨거운 물은 표면 근처에서 증발량이 많고 쉽게 포화되다가 다시 냉각되면서 컵표면이나 물에 들어가고 이게 얼음 씨드 역할을 해서 먼저 어는게 아닐까?
(축구선수 음바페가 머리 아프게 하네)
학교다닐때 내신보면 얼음 미끄러운 이유가 압력때문이라고 배웠는데 어쩐지 뭔가 이상하더라니;;
얼음이 당연히 미끄럽지 왜 미끄럽냐니?라고만 생각하고 있었는데 이게 희대의 난제라니 어렵네요
헉 역음펨바효과.... 요리할때 물 빨리 끓으라고 일부러 수돗물 따뜻한 물 담아서 끓였는데 그동안 헛짓한거였네요ㅠㅠ
물리를 범하다❤
음펨바 효과 아무도 재현을 못한걸로 아는데 영상으로 누가좀 실험해서 보여줬으면 좋겠네요. 어려운 실험도 아닌데 유투브 수십개 영상에서 아무도 재현을 못해서 안믿으려구요.
교수님께
요즘 김장철 인데
김장을 하고 난 후에
행주와 앞치마에
고추의 빨갛게 물든 흔적을 햇볕에 말리면
고추의 냄새와 함께 사라지는데 그런 현상은 왜 발생 되나요.
고추가루는 김치를 장기간 보관 가능하게 한다고 하는데...
식품 영양학과가 아닌
물리학의 대가인 김범준 교수님의 고견이 궁금합니다.
답변을 기대하며...🎉❤😅😊
멍청이 같이 글을쓰면 누가 읽냐
액체층이 형성되려면 얼음 표면에서 녹음이 필요하다면, 극저온(-30°C 이하) 환경에서도 얼음이 여전히 미끄러운 이유는 무엇일까요? 이 온도에서는 물이 녹아 액체층을 형성할 가능성이 거의 없지 않나요?
냉동실에 뜨거운밥을 바로 넣는것이 더 나을까요?
박사님 강연 잘 듣고 보고 있습니다
감사 합니다
제가 근래들어 궁금한것 한가지 여쭤볼께요
개나 고양이는 겨울에 얼음이나 눈속에서 하루종일 있어도 발이 얼어서 동상이 걸리지 않는 이유??
한가하실때 답변 부탁드려요
두꺼운 표피층이 있는거 아닐까요
두번째
액체가 영점아닌 특정온도에서 밀도가 높은 안정상태이고
끓는점 아래에서는 안정상태가 아니다가
영점에서는 결합이 변경되는 분자집합체의 특성이
음펨바 효과의 원인일수도 있겠네요
액체의 안정온도가 물의 4도 그것인지
또는 액체자체도
고체로 가기전 안정상태
기체로 가기전 부글상태
그중간의 준안정상태의 3상을 가지고
기체에서 고체로 바로가는기 있듯이
액체3상에서 고체로 가는게 있을수도요
그리고 첫번째와 더불어
기체-플라즈마-입자라는 상태가 있듯이
고체-ㅇㅇㅇㅇ-액체라는 상태가 있는것일지도요
어쩌면 ㅇㅇㅇㅇ은 고체,액체,기체 3상의 중간상태로
고체에서 기체가 되는 현상의 원인일수도요
또는 ㅇㅇㅇㅇ자체도
고체스러움.액체스러움.기체스러움의 소3상?이
섞여있는거라고 볼수도 있겠죠
그 소3상이 첫번째와 두번째의 원인일수도
즉 고체,액체,기체 3상도
각각 저마다의 3상이 있을수도 있고
그 3상중간점이 있을수도 있고
그 3상중간점 또한 3상이 있고
이렇게 프랙탈처럼 반복되어가고
그 미세3상간 변화가 물체의 미세변화이며
물체형상의 진짜 모습일수도 있다고 봅니다
세번째는
우리은하단이 위치한게 보이드의 가장자리라서
보이드에서 올만도 하지요
다만 검출된 초고에너지입자가
별게 없어보이는 그곳에서 온게 신기하긴 하지만
초거대인력체,초거대은하에 대한연구와 함께
거대보이드에 대한 연구도 빅뱅,빅바운스등
우주론과 더불어 해봄직하다 봅니다
보이드가 거대인력에 의해
물질이 없어져 만들어진건지
보이드 자체가 고에너지 입자로 물질을 밀어내는건지
은하중심 블랙홀이 임계를 넘어 화이트홀로 바뀌면
은하가 어떻게 되는지
빅뱅이후 또는 빅뱅이전에 또는 빅뱅으로
보이드가 만들어진건지
우리가 아는 은하를 구성하는 입자체계외에
다른입자체계가 보이드를 구성하고
그 입자가 지구 대기를 때려 검출된건지 등등
보이드가 많이 궁금해지긴 합니다
아니면 보이드에사는 외계인이
공격 또는 관측 한 것일수도 있고
개인적으로 초은하단 우주장성 등은
빅행이후 초기거대 블랙홀이 토해낸 결과라 봅니다
보이드는 그들에 비해 물질이 적은공간일수도 있긴하지만
반대로 초기우주를 그대로 간직한 공간일수도 있죠
정말로 없어서 비어있을수도
아니면 다 잡아먹어서 안보일수도 있고
어쩌면 보이드의 우주스케일 중력체로 인한
공간왜곡의 결과가 우주필라멘트일지도요
마치 태양계 바깥의 오르트구름 처럼
안녕하세요. 교수님의 설명을 듣다보니 2개의 궁금증이 생겨서 질문드려봅니다.
1. 음펨바 효과에 대해 설명해주신 부분에서, 뜨거운 물과 차가운 물을 똑같이 얼렸을 때 뜨거운 물이 더 빨리 어는 효과라는건데, 뜨거운 물이 더 빨리 언다고 하더라도 뜨거운 물과 차가운 물을 동시에 얼린다면 어느순간 뜨거운 물과 차가운 물의 온도가 같아지는 지점이 있을거란 생각이 듭니다. 그럼에도 뜨거운물이 더 빨리 언다는건 차가운 물보다 뜨거운물의 온도가 더 빨리 내려가기 때문에 온도가 내려가는 속도에 의해 차가운 물보다 더 빨리 차가워지는 것인지 궁금합니다.
2. 고에너지의 입자 이야기에서 23:10 부분, 입자가 멀리서 왔을경우 광자에 의해 에너지가 줄어들어야만 한다고 하셨는데 그 줄어드는 에너지를 상회할 만큼 고에너지를 갖도록 가속화 되었었다고 한다면 균일성을 설명할 수 있을정도로 멀리서 출발한 입자가 그렇게 큰 에너지를 가질 수 있었다고 설명할 수 있지 않을까요?
혹시 물리학적으로 그만큼의 에너지를 가질 정도로 입자를 가속화 할 수는 없는걸까요?
정확하고 일정한 위치로 동일한 온도로 유지하고 변화하는 기술이 있을지는 잘 모르겠어서 온도가 높고 상대적으로 낮은 물을 냉각했을때 흠 모르겠네
관성의 법칙과(에너지를 유지하려는 힘) 관련있을듯 해요
3번은 아주아주 미세한 확률로 반물질이 우주의 모든 진공을 뚫고 지구 대기에서 물질과 만나 터진건 아닐까요? 매우매우 미세한 반물질이라면 가능성 없으려나...
안녕하세요 김범준 교수님!
혹시 외국 영상 중에 animation vs physics 라고 있는데 리뷰해주실 수 있나요?