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변기 물을 내릴 때 물은 어느 방향으로 소용돌이치나요? 북반구에 사는 사람들은 지구의 자전으로 인해 물이 시계 반대 방향으로 소용돌이친다고 말할 수 있습니다. 그러나 지구의 자전이 물이 내리는 동안 물이 소용돌이치는 방식을 결정한다는 생각은 신화라는 것이 밝혀졌습니다. 물이 왼쪽이나 오른쪽으로 소용돌이치는 것은 화장실의 디자인이지 위치 때문이 아닙니다.
그러나 화장실이 적도 남쪽에서는 시계 방향으로, 북쪽에서는 시계 반대 방향으로 회전한다는 개념은 일반적인 통념과 대중 문화에 남아 있습니다. 이 일반적인 오해는 이해할 수 있습니다. 지구의 자전이 코리올리 효과라는 현상을 통해 공기와 물의 대규모 순환에 영향을 미친다는 것은 잘 알려져 있습니다. 코리올리 효과는 풍속과 방향에 영향을 미치고 해류를 생성하는 힘 중 하나입니다. 이것이 북반구의 바람과 해류가 남반구의 바람과 해류와 반대 방향으로 움직이는 이유입니다. 실험에서는 싱크대나 변기와 같은 소규모 시스템에서도 비슷한 효과가 발견되었지만 소규모 시스템에 대한 효과는 약하고 다른 요인에 의해 쉽게 압도당했습니다.
바람이 휘어지는 것처럼 보이는 이유
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1835년 프랑스 수학자 구스타브 가스파르 드 코리올리스가 처음 설명한 코리올리 효과는 장거리를 이동하는 물체의 경로가 곡선으로 나타나는 현상입니다. 이 효과는 위도에 따라 지구 표면의 선형 속도가 다르기 때문에 발생합니다. 전체 행성은 동일한 각속도를 가지며 한 바퀴를 완료하는 데 24시간이 걸립니다. 그러나 지구의 직경은 적도에서 극까지 다양합니다. 이는 극지방에서는 시속 1마일 미만, 적도에서는 시속 1,000마일 이상의 선형 속도로 해석됩니다.
회전 속도의 이러한 차이는 동쪽이나 서쪽이 아닌 직선으로 움직이는 모든 경로의 편향을 유발합니다. 직선 경로는 북반구에서는 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 휘어집니다. 이것이 허리케인이 반구에 따라 시계 반대 방향 또는 시계 방향으로 회전하는 특성을 부여하는 이유입니다. 그러나 이 힘은 허리케인에 큰 영향을 미치는 반면 코리올리 힘 자체는 약합니다. 힘은 고위도에서 더 높고 적도 근처에서 더 낮지만, 중위도에서 코리올리스 효과는 중력의 약 천만분의 1에 달합니다.
디자인이 지리를 압도합니다
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코리올리 힘의 강도는 대규모에서 가장 눈에 띄는 것을 의미합니다. 그러나 이것이 싱크대, 욕조 또는 화장실과 같은 소규모 시스템에 영향을 미치지 않는다는 의미는 아닙니다. 1962년에 Ascher Shapiro라는 MIT의 연구원은 코리올리 힘이 더 작은 시스템에 어떻게 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험을 수행했습니다. 그는 크고 얕은 접시에 물을 채우고 시계 방향으로 소용돌이를 쳤습니다. 이는 북반구에서 예상되는 것과 반대입니다. 그런 다음 그는 접시가 천천히 움직이도록 24시간 동안 놓아두었고, 기류가 물의 움직임에 영향을 미치지 않도록 접시를 플라스틱으로 덮은 후 접시 바닥에 있는 구멍을 뽑았습니다. 그는 처음에는 물이 회전하지 않고 배수되었지만 시간이 지남에 따라 시계 반대 방향으로 약간 회전하는 것을 발견했습니다. 호주에서 반복된 실험에서는 남반구에서도 유사하지만 반대되는 효과가 발견되었습니다.
그러면 이렇게 작은 효과로 물이 소용돌이치는 원인은 무엇입니까? 변기의 변기 가장자리 아래에는 림 제트라고 알려진 작은 구멍이 있습니다. 이 구멍은 플러시 주기 동안 물이 소용돌이치도록 각도가 있어 플러시를 더욱 효과적으로 만듭니다. 변기의 물은 변기가 지구상 어디에 있는지에 관계없이 림 제트가 가리키는 방향으로 소용돌이칠 것입니다. 코리올리 효과는 날씨와 기후에 큰 영향을 미치지만 욕실에서는 디자인이 가장 중요합니다.
