현재 태풍 '카눈'이 대한민국에 엄청난 피해를 주고 있습니다.
여러가지 뉴스 기사가 올라오고 있는 가운데 이게 말이 되나? 싶은 기사가 있어서 소개해드려고 합니다.
어떻게 하면 맨홀 뚜껑이 버스의 바닥을 뚫고 나올 수 있을까요? 다행히 인명 피해는 없었다고 합니다.
이 현상은 바로 '파스칼 법칙'과 관련 있습니다.
파스칼 법칙이란
파스칼의 법칙(Pascal's Law), 또는 파스칼의 원리는 압력과 관련된 물리학적 원리를 설명하는 개념입니다. 이 원리는 블레즈 파스칼(Blaise Pascal), 프랑스의 수학자 및 물리학자,에 의해 제시되었습니다. 파스칼의 원리는 압력과 유체의 특성 간의 관계를 설명하는데 사용됩니다.
파스칼의 법칙은 다음과 같이 설명할 수 있습니다:
"폐쇄된 용기 내의 어떤 지점에 가해지는 압력 변화는 이 용기의 모든 부분에 동일하게 전달되며, 또한 폐쇄된 용기의 벽면에 수직 방향으로 전달됩니다."
파스칼의 법칙은 다음과 같이 표현됩니다:
는 압력 (Pressure)을 나타냅니다. (단위: 파스칼, Pa)
는 힘 (Force)을 나타냅니다. (단위: 뉴턴, N)
는 힘이 가해지는 면적 (Area)을 나타냅니다. (단위: 제곱미터, )
이 공식은 압력과 힘, 면적 간의 관계를 나타내며, 파스칼의 법칙의 핵심 원리를 표현합니다. 만약 힘이 특정 면적에 가해지면, 해당 면적 위에 작용하는 압력은 힘을 면적으로 나눈 값으로 정의됩니다. 이 때 압력은 해당 지점에서 미치는 힘의 크기와 관련이 있으며, 면적이 커질수록 같은 힘을 받는 단위 면적당 압력이 줄어들게 됩니다.
이 원리는 압력이 유체 내에서 평등하게 전달된다는 것을 나타냅니다. 만약 용기 내의 한 지점에서 압력이 가해진다면, 그 압력은 용기의 모든 부분에 전달되며, 용기의 벽면을 통해 외부로 전달됩니다. 이러한 원리는 수압 변화를 이해하고 기계적 시스템 및 장치의 동작을 설계하는 데 사용됩니다.
예를 들어, 수압 변화로 인해 액체를 한 지점에서 압출하면, 파스칼의 원리에 따라 압출된 액체의 용기 내 다른 부분에서도 동일한 압력이 전달됩니다. 이는 수압으로 작동하는 다양한 장치와 시스템을 설계하는 기반을 제공합니다.
결론
"맨홀 면적이 작기 때문에 그만큼 받는 힘 상대적으로 엄청 커진다. 그렇기에 버스 바닥을 뚫을 정도의 힘이 작용할 수 있다."
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