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왜 중력과 부력이 균형을 이룬다고 하지 않고 중력과 압력이 균형을 이룬다고 하나요?
2013-09-10
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분야
천체물리/우주론
-
조회수
3029
제가 일반물리학에서 유체부분을 읽어봤는데, 정지해 있는 유체속에 어떤 한 입자엔 중력이 작용하고 그 입자를 둘러싼 나머지 입자들이 충돌을 하여 이 입자에 힘을 가합니다. 이 입자들이 충돌하여 가한 힘의 알짜힘을 '부력'이라고 하더군요. 그리고 부력은 중력과 반대방향이며 이 입자가 중력에 의해 가라앉지 않으려면 부력과 중력이 평형을 이루어야 한다고 나옵니다.
천문학과 관련지어보면, 별이 주계열 단계에 들어서면 자체중력으로 인해 수축하지 않잖아요?? 그 이유를 수소 핵융합에서 많은 열이 발생하고 이 열로 인해 입자들이 에너지를 얻어서 중력과 평형을 이룰 압력이 작용하기 때문이다라고 하잖아요?
유체 부분과 비교해보면 주계열 어느 곳에 있는 입자가 중력에 의해 가라앉지 않는건 그 입자에 작용하는 중력과 주변 입자들의 충돌로 인한 힘의 합력인 '부력'이 평형을 이룬다고 해야 하지 않나요?? 왜 압력과 중력이 평형을 이룬다고 하는거죠??
천문학자들이 그렇게 하기로 약속한건가요??
다시 한번 말씀드리지만 왜 부력과 중력이 평형을 이룬다고 안하고 압력과 중력이 평형을 이룬다고 하는건가요???
천문학과 관련지어보면, 별이 주계열 단계에 들어서면 자체중력으로 인해 수축하지 않잖아요?? 그 이유를 수소 핵융합에서 많은 열이 발생하고 이 열로 인해 입자들이 에너지를 얻어서 중력과 평형을 이룰 압력이 작용하기 때문이다라고 하잖아요?
유체 부분과 비교해보면 주계열 어느 곳에 있는 입자가 중력에 의해 가라앉지 않는건 그 입자에 작용하는 중력과 주변 입자들의 충돌로 인한 힘의 합력인 '부력'이 평형을 이룬다고 해야 하지 않나요?? 왜 압력과 중력이 평형을 이룬다고 하는거죠??
천문학자들이 그렇게 하기로 약속한건가요??
다시 한번 말씀드리지만 왜 부력과 중력이 평형을 이룬다고 안하고 압력과 중력이 평형을 이룬다고 하는건가요???
- 제목Re : 왜 중력과 부력이 균형을 이룬다고 하지 않고 중력과 압력이 균형을 이룬다고 하나요?
- 분류천체물리/우주론
- 작성일2013-09-27 09:08:35
- 작성자admin
안녕하세요 한국천문연구원입니다.
먼저 부력의 특성을 살펴보면 (1) 부력은 온도차이가 없는 경우, 즉 액체(유체)의 온도가 일정한 경우에도 작용하며, (2) 유체에 잠긴 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 크면 가라앉고, 같다면 유체의 어디에서건 정지해 있고, 작다면 떠오르게 됩니다.
주계열 별 내부의 한 입자 입장에서 보면 주변과 밀도가 같으므로 부력이 작용해도 가라앉거나 떠오르지 않고 같은 위치에 있게 됩니다. 이 상황에서 만약 중력과 반대 방향으로 향하는 다른 힘이 없다면 중력에 의해 수축할 수밖에 없습니다.
별 내부의 경우 핵융합반응으로 만들어진 빛이 사방으로 복사될 때 복사압을 미치는데 이 압력이 중력과 평형을 이루므로, 별에서는 중력과 압력이 평형을 이룬다고 말합니다.
감사합니다.
먼저 부력의 특성을 살펴보면 (1) 부력은 온도차이가 없는 경우, 즉 액체(유체)의 온도가 일정한 경우에도 작용하며, (2) 유체에 잠긴 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 크면 가라앉고, 같다면 유체의 어디에서건 정지해 있고, 작다면 떠오르게 됩니다.
주계열 별 내부의 한 입자 입장에서 보면 주변과 밀도가 같으므로 부력이 작용해도 가라앉거나 떠오르지 않고 같은 위치에 있게 됩니다. 이 상황에서 만약 중력과 반대 방향으로 향하는 다른 힘이 없다면 중력에 의해 수축할 수밖에 없습니다.
별 내부의 경우 핵융합반응으로 만들어진 빛이 사방으로 복사될 때 복사압을 미치는데 이 압력이 중력과 평형을 이루므로, 별에서는 중력과 압력이 평형을 이룬다고 말합니다.
감사합니다.