Flow
배울 내용
① 밀도
② 압력: 정수압과 기압
③ 기체와 액체의 이동
④ 베르누이 법칙(Bernoulli’s law)
⑤ 항력(Drug)
⑥ 운동 동안 유체의 움직임
새로 접하는 단어들
밀도, 상대 밀도, 정수압, 부력, 난류, 항력
인체에서 흐름
• 영양공급, 보호, 유지 역할
• 폐를 통한 공기의 움직임
• 심장과 혈관을 통한 혈액의 움직임
• 척수의 움직임
• 운동 중 공기와 물의 흐름을 이해 → 동작 개선
• 물체는 기체와 액체에서 뜨거나 가라앉을 수 있음
• 기체와 액체는 항력을 생성할 수 있음
상대 밀도
relative density• 밀도(P) = 질량(kg) / 부피(m
3)
• 물체 안에서 질량의 분포 정도를 나타냄
• 고체 > 액체 > 기체
• 상대밀도(비중)
특정 물질의 밀도와 참조 물질의 밀도 사이의 비율
어떤 물체의 단위중량과 순수한 물 4℃일 때 단위중량의 비.
순수한 물 4℃일 때 물의 상대밀도는 1.0임
• 상대 밀도가 1보다 작으면 물위에 뜬다
• 상대밀도가 0.5g/cm3라면 50%가 물에 뜬다는 의미
• 사람의 상대 밀도는 0.96 [실습 Box 8.1]
상대 밀도
relative density• Mushroom position(버섯 자세)
• 폐(lung)
• 공기의 밀도
• 따뜻한 공기 < 찬 공기
정수압
hydrostatic pressure• 정역학적 압력
• 정지 상태에 있는 유체(물) 속의 압력
• 물 속의 임의의 면에 대해 항상 수직으로 작용
• 임의의 점에 있어서의 크기는 방향에 무관(벡터x)하게 일정
• 유체의 압력은 깊이에 따라 증가(중력 x 물 질량)
• 풍선을 물 속에 넣어보자...
• 수압 = 유체 밀도 x 중력 x 깊이
정수압
hydrostatic pressureCD. 8.3
• 수압
• 부종
• 부력
• 어깨부위- 90% 부하 감소
• 가슴뼈 아래- 66% 부하 감소
• 엉덩이뼈 – 50% 부하 감소
• 실습 8.4
압력과 온도
온도 상승
분자의 움직임 활발
더 많은 충돌로 압력 증가 ex) 팝콘
온도 감소
ex) 풍선을 불어 냉장고에...
• 실습 8.5
압력과 부피
• 풍선을 불어 쥐어 보라
아르키메데스의 원리, 부력, 파스칼의 법칙
• 부력
감겨있는 물체의 바닥(압력↑)과 위(압력↓)의 압력의 차이(밀어올리 는 힘)
Ex) 나무를 물속에 잠궜다(깊이, 얕게) 놓아 보자
• 파스칼의 법칙
정지한 유체 내 한 곳에 생긴 압력의 변화는 유체내의 모든 방향으로 변함 없이 전달된다(긴 풍선 누르기, 치약)
• 아르키메데스의 원리
어떤 물체를 물에 담그면 그 물체와 동일한 무게의 물이 밖으로 넘친 다
압력 제거
• 젤 쿠션 – 엉덩이와 골반뼈에 동일한 압력(욕창 방지)
• 조깅화의 공기 주머니
• 자전거의 젤 패드
• 발 뒤꿈치의 지방 패드
유체의 기전
• 층류
• 유체 분자가 항상 규칙 바르게 일정한 선(線)을 이루고 이동하는 흐름
• 난류
• 유체분자들이 불규칙적이고 곡선적으로 이동하는 흐름
• 압력이 낮아질수록 와류(소용돌이) 형성
항력
drag• 움직임의 반대 방향으로 작용하는 힘
• 항력은 두 요인의 차이에 의해 발생
움직이는 신체 간의 마찰, 물과 공기간의 마찰
물과 공기를 통해 움직이는 신체의 유형(항력 형태)
베르누이의 원리
Bernoulli’s principle• 유체의 속력(유속)과 압력은 반비례한다(에너지보존)
• 항력은 보통 공기와 물을 거슬러 앞(뒤)으로 움직이는 물체를 잡아당 기는 수평적인/ 수직적인 힘 작용
• 수평적인 힘(트럭, 오리떼, 달리기, 싸이클...)
• 수직적인 힘(비행기: 상승력[양력])
