물리학과 실생활 1 : 남과 북을 알 수 있다.
물리학적인 현상 때문에 우리는 남과 북을 알 수 있습니다. 철의 이온이 지구 내부에서 움직임에 따라 남과 북을 알 수 있게 됩니다. 지구가 자전하기 때문에 나타나는 현상입니다.
낟침반이 남과 북을 알 수 있는 이유는 무엇일까요?
자침반이 남과 북을 알려줄 수 있는 이유는 지구의 자기장이 있기 때문입니다. 지구의 자기장은 지구의 중심에서 나오는 자기력선의 집합입니다. 이 자기력선은 지표면에서 남북으로 뻗어 있습니다. 자침반의 바늘은 이 자기력선에 의해 북쪽을 가리킵니다.
자침반의 바늘은 자석으로 만들어져 있습니다. 자석은 자기력을 가지고 있습니다. 자기력은 두 자석이 서로 밀거나 당기는 힘입니다. 자침반의 바늘은 자기력선을 따라 북쪽을 향하게 됩니다. 왜냐하면 북쪽은 지구의 자기력선이 가장 강한 곳이기 때문입니다.
따라서 자침반은 지구의 자기장을 이용하여 남과 북을 알려줄 수 있습니다.
좀 더 자세히 설명하자면, 지구의 자기장은 지구의 내부에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 지구의 내부에는 철과 니켈로 이루어진 액체의 핵이 있습니다. 이 액체의 핵이 회전하면서 자기장이 발생합니다.
지구의 자기력은 지표면에서 약 0.5~0.6 가우스 정도의 세기를 가지고 있습니다. 이는 지구 표면의 자침반이 약 10도 정도의 기울기를 가지게 되는 정도입니다.
자침반은 지구의 자기장을 이용하여 남과 북을 알려주는 매우 유용한 도구입니다. 항해, 탐사, 공학 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
낟침반을 만드는 방법
자석을 찾습니다. 자석은 철이나 니켈로 만들어진 물질입니다. 자석은 자기력을 가지고 있습니다.
자석을 비스듬히 자릅니다. 자석을 비스듬히 자르면 바늘 모양이 됩니다.
바늘을 유리판이나 물 위에 올려놓습니다. 바늘이 자유롭게 움직일 수 있도록 합니다.
바늘이 어느 방향을 가리키는지 관찰합니다. 바늘은 일반적으로 북쪽을 가리킵니다.
자세한 방법은 다음과 같습니다.
재료
자석 (철이나 니켈로 만들어진 물질)
유리판 또는 물
방법
자석을 찾습니다. 자석은 철이나 니켈로 만들어진 물질입니다. 자석은 자기력을 가지고 있습니다.
자석을 비스듬히 자릅니다. 자석을 비스듬히 자르면 바늘 모양이 됩니다.
바늘을 유리판이나 물 위에 올려놓습니다. 바늘이 자유롭게 움직일 수 있도록 합니다.
바늘이 어느 방향을 가리키는지 관찰합니다. 바늘은 일반적으로 북쪽을 가리킵니다.
주의 사항
바늘을 자석으로 만들어야 합니다. 자석이 아니면 북쪽을 가리키지 않습니다.
바늘이 유리판이나 물 위에 떨어지지 않도록 주의하십시오.
이렇게 만든 자침반은 간단한 방법이지만, 지구의 자기장을 이용하여 남과 북을 알려줄 수 있습니다.
좀 더 정교한 자침반을 만들고 싶다면, 다음과 같은 방법을 시도해 볼 수 있습니다.
바늘에 가늘고 긴 막대를 붙입니다. 막대를 통해 바늘을 조작할 수 있습니다.
바늘의 윗부분에 눈금을 붙입니다. 눈금을 통해 바늘이 가리키는 방향을 정확하게 알 수 있습니다.
바늘을 보호하기 위해 케이스를 만듭니다.
이러한 방법을 통해 더욱 정밀하고 사용하기 편리한 자침반을 만들 수 있습니다.