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중력의 이용

지구가 둥글다는 것은 모두 알고 있습니다. 지구는 왜 둥글까요? 중력때문에 둥급니다. 모든 물체는 다른 모든 물체를 끌어당기므로 지구는 스스로 끌어당겨 가능한 한 뭉쳐 있으려고 합니다. 지구의 어떤 "모퉁이" 도 안으로 끌어당겨 집니다. 그 결과로 표면의 모든 부분은 중력 중심으로부터 같은 거리에 있게 되므로 지구가 둥근 것입니다. 따라서 중력법칙으로부터 지구, 달, 태양은 구형이여야 한다는 것을 알 수 있습니다. 모든 물체가 다른 모든 물체를 끌어당긴다면 행성들도 서로 끌어당겨야 합니다. 손에 들고 있던 공을 놓으면 아래로 떨어지는 것과 같이 지구상의 모든 물체는 지구의 중심 쪽으로 향하는 힘을 받고 있는데, 이와 같은 힘을 중력이라고 합니다.

중력의 성질을 활용하여 어떻게 인간 생활에 이용할 수 있는지 알아보겠습니다. 인공위성은 지구의 만유인력과 크기가 같고 방향이 반대인 원심력이 작용함으로써 별도의 에너지를 사용하지 않고 반영구적으로 지구 주위를 도는 운동을 합니다. 이 때, 인공 위성의 내부는 무중력 상태가 되는데, 이러한 상태에서는 평소에 경험할 수 없는 여러가지 현상들이 관찰됩니다. 대표적인 것으로는 위 그림에서 보는 바와 같이 모든 물체가 허공에 떠돌아다니는 현상과 병 속의 공기가 병의 벽면으로부터 분리되는 현상들이 있습니다. 이러한 현상들을 응용하면 고순도 물질의 제조나 정밀한 베어링을 손쉽게 만들 수 있습니다. 한편, 지표면에서 측정한 중력의 크기는 지하 물질의 밀도 분포에 따라 약간씩 달라집니다. 따라서, 중력을 정밀하게 측정하면 지하 물질의 분포 상태를 어느 정도 추정할 수 있습니다. 이러한 방법으로는 지하의 구조나 물질의 분포를 밝히는 것을 중력 탐사라고 하는데,이것은 대규모의 유전이나 지하수 또는 철광석등의 탐사에 자주 이용됩니다. 

 

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