물리적인 질문들


계산해 보려고 머릿속에만 넣어두었던 질문들을 일단 풀어둔다.

계산은 나중에…

1. 지구에서 달까지 구리로 된 동축 케이블로 전선을 설치할 수 있을까?

2. 지구에서 달까지 동축 케이블로 전력을 전달하면 전력 손실은 몇 %나 될까?

3. 사람이 걸어갈 때, 팔을 휘두르는 것과 휘두르지 않는 것 사이의 에너지 효율 차이는 얼마나 될까?

4. 사람이 걸어갈 때, 무게중심은 수직으로 몇 cm나 이동할까?

6 thoughts on “물리적인 질문들

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  1. 음…적당한 물질에다가 반사율 높게 코팅하면 초전도체가 될 수도 있습니다…ㅋㅋ

    지구 규모의 구를 만든다고 하면, 비저항이 아무리 높아도 저항은 낮아질 듯…

  2. 이론상으로 우주에서 지구까지 케이블을 늘어틀이는 것은 불가능한 것으로 알고 있습니다. 탄소나노튜브가 한때는 가능하다는 이야기가 있었는데, 이론상의 강도에서의 이야기일 뿐이고, 현실 속에서는 여러 가지 난제 때문에 한참 생각해 봤는데 안 될 것 같더군요. (예를 들어 대기권의 바람, 비 등등…!! 참고로 1000km 상공에서의 중력가속도는 당연히 많이 작겠죠. (6.4/7.4)^2 만큼?? ) 또 달까지 연결하면 지구 자전속도와 달의 공전속도에서의 문제가 발생하기도 합니다.

    딱 한 가지 방법이 있다면 케이블을 둥근 구로 만들어서… 지구와 달 사이에 꼭 맞게 끼우는 방법이 있긴 합니다. 지구와 달 사이를 연결하는 것인지 지구와 달이 매달려 있는 것인지는 모르겠지만, 암튼 케이블의 형태를 적으시지 않으셨으니 이런 식으로라도 가능하다고 생각합니다. (암튼 전기는 통할 것이니…)

    전력손실은 알 수 없겠죠? 재질과 설치방법과 전압 등에 크게 의존하니까요. 참고로 1km에 5Ω 정도만 된다고 해도 ㄷㄷㄷㄷ (참고로 우주공간에 케이블 설치한다고 이 것이 초전도를 일으킬 온도까지 온도가 떨어지질 않죠. 햇볕도 있고….)

    3번과 4번에 대해서는 글을 작성하다보니 나중에 따로 글을 써볼만하네요. ㅎㅎㅎ 근데 약식계산이긴 하지만 하다보니 상식과는 다른 결과가 나오는군요. ^^;

  3. 달 쪽 케이블은 달 쪽으로 무너짐… 중력이 약해도 너무 긴 구리 케이블이 지 무게 못 버티는 건 마찬가지일 듯;;

    십 여 년 된 괴담에 의하면 탄소 나노 튜브(CNT)야말로 정지 궤도에서 지구 표면까지 늘어뜨릴 수 있는 꿈의 신소재다~ 드디어 SF를 현실로~… 이랬는데… 지난 십 년 동안 그노무 CNT가 1 m도 자라나지 못했다는 건… 어쩌면 딴 물건 알아보라는 외계인의 계시;;

    (정확한 CNT의 성장 기록이 얼만지는 잘 모르겠고, 아무튼 처음엔 그 mechanical strength로 데뷔했는데 요즘은 슬그머니 electrical/optical property나 biological appl. 쪽으로 장르를 옮긴 것으로 보임… 암튼 자세한 건 “남자 전화 반기는” J. Park 군에게 문의해 봐 ㅎㅎ)

  4. 1. No, we can’t. 예를들어 단면적 1 mm^2의 케이블 1,000 km만으로도 1 m^3 부피가 되고, 그 무게를 케이블의 나머지 부분이 지탱할 수 없음. 참고로 1,000 km 상공에서의 중력 가속도는 지표면과 큰 차이 없음. 케이블 전체가 지구를 공전하도록 해도 높이에 따라 공전 각속도가 다르므로 여전한 낭패;;

    2. 초울트라강력한 지지대가 있어서 어떻게든 저 케이블 연결했다 치고, 지구 대기권 10 km까지만 치고, 대기권 밖 온도(대략 2-3 K)에서 전기 저항 제로로 치면, 그 10 km만 생각하면 되니깐 송전시 효율 문제는 현실과 별 다를 바 없음. (물론 현실은 시궁창? >_< ) 3, 4. 사람에 따라, 신발 등 복장에 따라 워낙 달라질듯… 그나저나 팔 흔드는 건 에너지 효율 때문이 아니라 (각운동량 유지해서) 균형 유지하려는 건데… 이쯤 되면 행진할 때 꼭 한 놈씩 나타나는 “왼팔 왼발 같이 나가는” 애들 생각난다 ㅎㅎ

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