작성일 : 11-01-05 17:21
|
푸코의 추 (대우가족 1997.10.1)
|
 |
|
글쓴이 :
문환구
 조회 : 5,309
|
태풍의 눈은 저기압의 중심이므로 주변의 공기가 소용돌이치면서 안쪽으로 밀려 들어간다. 그런데 소용돌이 방향이 항상 반 시계방향으로 일정한 것을 알 수 있다. 늘 일정한 방향으로 회전한다면 거기에는 어떤 힘이 가해지는 것인데 그 힘의 정체는 무엇일까?
해와 달이 동쪽으로 떠서 서쪽으로 지므로 지구가 자전하는 방향은 서쪽에서 동쪽을 향한다. 만약 북극위 하늘에서 지구를 본다면 반시계 방향으로 도는 모습을 볼 수 있을 것이다. 그런데 지구는 불룩한 공 모양을 하고 있기 때문에 위도에 따라 지표면에서 회전에 의한 속도는 다르게 된다. 즉, 적도부근에서는 아주 빠른 속도로 지구표면이 동쪽으로 움직이고 극지방에서는 회전은 하지만 움직이는 속도는 아주 느려진다. 이렇게 해서 우리가 사는 북반구에서는 북쪽으로 올라 갈수록 지구회전에 의한 지표면 이동속도는 느려지게 된다.
우리나라에서 북쪽을 향해 돌을 던진다면 이 돌은 북쪽으로 향하는 힘만 받는 것이 아니라 지구표면이 운동하는 방향인 동쪽으로 향하는 힘도 같이 받게 된다. 따라서 돌은 원래 예상했던 위치보다 동쪽, 즉 오른쪽으로 쏠리게 된다. 반대로 남쪽으로 돌을 던지게 되면 이번에는 도착하는 지표면의 이동속도가 매우 빨라 돌이 떨어지는 지점은 예상위치보다 서쪽으로 쏠리게 되어 역시 오른쪽으로 치우친다. 이렇게 북반구에서는 어느 방향으로 운동을 해도 운동방향의 오른쪽으로 항상 힘을 받게 된다.
태풍의 눈은 주변에 비해 기압이 낮은 지역이므로 그 지점을 행해서 주변의 모든 공기가 몰려들게 된다. 이때 태풍의 눈을 중심으로 사방에서 몰려드는 공기가 모두 오른쪽으로 힘을 받게 되므로 태풍의 눈 주변에서 반 시계방향으로 빙빙 돌게 되는 것이다. 남반구에서는 힘의 방향이 반대가 되기 때문에 오스트레일리아에서 나타나는 윌리윌리는 시계방향으로 회전한다.
추를 줄에 매달아 남북으로 진동시키면 타원운동을 하는 것을 볼 수 있는데 역시 지구자전에 의한 힘 때문이며, 이를 최초로 실험한 과학자를 기념해 푸코의 추라고 한다. 그런데 물이 빠지는 것과 달리 추는 줄에 고정되어 있고 남북으로 왕복운동하면서 오른쪽으로 힘을 받기 때문에 북반구에서 회전방향은 시계방향이 된다.
|
|
