지구의 중력은 강하지 만 물이 자연스럽게 물에 닿아 오르막이 흐를 수 있습니까?
매개 변수가 맞다면 대답은 '예'입니다. 예를 들어, 잠시 동안이라도 해변의 파도가 오르막으로 흐를 수 있습니다. 마른 종이 타월을 물에 담그면 사이펀의 물도 오르막으로 흐를 수 있습니다.
더 흥미롭게도 남극 대륙에는 얼음 시트 중 하나 아래에 강이 흐릅니다. 그렇다면 과학은 이러한 물의 움직임을 어떻게 설명합니까?
파도와 사이펀
파도 (바람에 의해 구동), 조수 (주로 달의 중력에 의해 유발 됨) 및 쓰나미 (종종 지진 및 수중 산사태 또는 화산에 의해 유발 됨)는 물이 중력에 대항 할 수 있습니다. 이러한 자연 현상에 의해 생성 된 에너지와 힘은 물을 위로 밀어 올려 자연적으로 파도로 올라가거나 해안선을 따라 올라갈 수있게합니다.
사이펀은 다른 압력 하에서 작용합니다. 사람들은 고대부터 사이펀을 사용해 왔습니다. Scientific Reports 저널에 2014 년에 발표 된 연구에 따르면 고대 이집트인들은 사이펀을 사용하여 관개와 포도주 양조에 사용했습니다. 오늘날 도둑들은 사이펀을 사용하여 자동차에서 가스를 훔칠 수 있습니다. 그러나 사이펀이 작동하는 방식에 대해서는 여전히 논쟁이 있습니다.
거꾸로 된 "U"모양의 튜브로 연결된 두 개의 컵을 생각하면 사이펀을 시각화 할 수 있습니다. 물이 채워진 컵은 계단에, 빈 컵은 그 아래에 앉습니다. 실험자가 빨대를 사용할 때처럼 튜브의 한쪽 끝을 물이 채워진 컵에 넣고 공기를 빨아 들인 경우 물이 튜브로 흘러 들어갑니다.
일단 물이 튜브의 한 쪽 위로 흐르고 다른 쪽이 빈 컵으로 흘러 들어가면 사이펀이 만들어집니다.
사이펀은 또한 진공 상태에서 작동하므로 Journal of Chemical Education의 2011 연구에 따르면 대기압이 작용하는 것으로 보이지 않습니다. Scientific Reports 저널의 2015 년 연구에 따르면 중력과 분자 응집력이 관여하는 것으로 보인다.
중력은 튜브의 "아래쪽"부분을 통해 하단 컵으로 물을 가속시킵니다. Wonderopolis에 따르면, 물은 응집력이 강한 결합체이기 때문에 튜브의 오르막 부분을 통해 물을 끌어 당길 수 있다고합니다.
그러나 Wonderopolis에 따르면 강력한 점착 결합이없는 많은 액체는 여전히 사이펀에서 작동하므로 사이펀이 다른 경우에 어떻게 작동하는지는 확실하지 않습니다.
모세관
종이 타월 예는 어떻습니까? 모세관 작용이라고하는이 작용은 물이 좁고 작은 공간을 통해 흐르는 한 소량의 물이 중력에 대해 오르막으로 흐를 수있게합니다.
미국 지질 조사에 따르면 종이 타월과 같은 물질의 벽에 대한 액체의 접착력이 액체 분자 사이의 응집력보다 강할 때 이러한 상향 흐름이 발생합니다.
식물에서 물 분자는 목질이라고 불리는 모세관으로 만들어 져서 식물이 토양에서 물을 끌어들이도록 도와 준다고 USGS는 말했다.
남극 강
컬럼비아 대학교의 Lamont-Doherty Earth Observatory 뉴욕의 지구 물리학 교수 인 Robin Bell에 따르면 남극 대륙의 빙상 아래에 강이 흐르고 있다고합니다.
그녀는 대륙의 얼음 아래에 유럽 알프스와 거의 같은 크기의 봉우리와 계곡이있는 거대한 범위 인 감 부르 테 예프 산이 있다고 말했다. 벨은 Live Science에 "계곡에는 물이있다"고 말했다. "우리는 그것을 지나갈 때 레이더의 에코가 훨씬 더 강하기 때문에 알 수 있습니다."
흥미롭게도 연구자들은 강의 위의 얼음이 얼음의 흐름 방향과 정렬되어 있기 때문에 강이 뒤로 흐르고 있다고 말할 수 있다고 Live Science는 이전에 보도했다. 벨은이 얼어 붙은 얼음 시트의 정렬과 엄청난 압력이 물을 오르막으로 밀고 있다고 벨은 말했다.
벨은“우리는 얼음이 물을 언덕 위로 밀어 내고 물을 뒤로 밀고 있다는 것을 깨달았다”고 말했다.
물이 자연스럽게 오르막길로 흐르는 다른 경우가 있습니다. 예를 들어, 8.0 크기의 지진이 미주리 주 남동쪽을 강타하여 미시시피 강이 일시적으로 뒤로 흘러갔습니다. 또한, Physical Review Letters 저널의 2006 년 연구에 따르면 뜨거운 표면에 담긴 소량의 물 (예 : 화상 냄비)이 물이 충분히 뜨거워지면 증기로 만든 작은 계단을 "등반"할 수 있다고 Live Science는 밝혔다. 보고했다.
