[물리][세특] 경도와 인성, 열력학, 마찰력, 충력량, 앤트맨 핌 입자, 시간 팽창, 총알 비행 안전성, 중력, 압력, 초전도체 등 10가지 물리 주제와 예시

소개

"[물리][세특] 경도와 인성, 열력학, 마찰력, 충력량, 앤트맨 핌 입자, 시간 팽창, 총알 비행 안전성, 중력, 압력, 초전도체 등 10가지 물리 주제와 예시"에 대한 내용입니다.

목차

1. 딱딱한 물체가 더 쉽게 깨지는 이유에 대한 탐구
2. 라면을 끓이는 데 적용되는 열역학에 대한 탐구
3. 식탁 위에 놓인 컵이 스스로 움직이는 현상 탐구
4. 버스가 과속방지턱을 넘을 때 승객이 받는 충격량
5. 영화 앤트맨에 나오는 핌 입자가 허구인 이유를 양자역학의 관점에서 탐구
6. 절대 시간과 상대 시간의 개념 및 시간 팽창 현상 탐구
7. 탄환이 휘지 않고 똑바로 날아가는 이유
8. 지구를 관통하는 관에 공을 떨어뜨리면 어떤 일이 일어날까?
9. 코끼리와 하이힐 중 어떤 것에 밟혔을 때 더 아플까?
10. 초전도체가 일상화된 미래 모습을 상상해보기

본문내용

1. 딱딱한 물체가 더 쉽게 깨지는 이유에 대한 탐구
교과
(과학)
과목
(물리)
단단함과 깨짐의 상관관계는 일견 모순적으로 보이지만, 고체의 구조적 특성과 응력 분산 방식, 재료의 변형 특성 등 기계적 물성에 대한 이해를 통해 설명할 수 있다는 점에 흥미를 느껴 탐구를 진행함. 유리, 플라스틱, 실리콘 등 다양한 재료를 활용한 낙하 실험을 설계하고, 각 재료의 경 도와 인성, 연성 등을 비교 분석함. 모스 경도계와 재료의 충격 흡수 특성을 설명하는 '인성' 개념을 중심으로, ‘딱딱함’이 반드시 ‘강함’을 의미하지 않으며, 에너지 흡수 능력 이 낮은 물체일수록 더 쉽게 깨질 수 있음을 확인함. 실험을 통해 충격 시 에너지가 국소 부위에 집중되는 딱딱한 재료는 미세 균열을 빠르게 확산시키는 반면, 유연한 재 료는 변형을 통해 충격을 흡수함으로써 파손을 피할 수 있음을 입증함. 보고서에서 경도와 인성의 차이를 시각화한 그래프와 충격 시험 결과를 함께 제시하 고, 유리와 고무의 파괴 메커니즘을 응력-변형률 곡선으로 비교한 내용이 인상 깊음. 원자 배열이 규칙적인 결정 구조가 무질서한 비정질 구조보다 충격에 취약하다는 점을 설명함. 발표에서 유리, 나무, 금속 등 다양한 일상 재료의 깨짐 장면을 담은 짧은 영상과 함께 파손의 원리를 급우들에게 설명함. 파손된 컵 조각을 활용해 응력 집중과 균열의 확산 경로를 설명하고, 급우들이 직접 손으로 휘어볼 수 있는 유연한 소재를 제시하여 효과 적으로 전달함. 심화 탐구로는 항공우주나 반도체 분야에서의 소재 과학을 조사하고, 왜 특정 부품에 세라믹처럼 딱딱하지만 잘 깨지는 소재가 사용되는지, 그리고 이를 보완하기 위한 복 합 재료의 활용 방식에 대해 탐구를 계획함. 표면적으로 드러나는 물리 현상 뒤에 숨 겨진 미시적 구조와 재료의 성질을 깊이 이해할 수 있고, 장기적으로는 구조물의 안전 성과 효율성을 과학적으로 설계하는 공학 분야에 진로적 관심을 확장함.

참고자료

· 없음