파도 높이가 두 배가 되면 에너지는 왜 네 배가 될까?
Why does a wave twice as tall carry four times the energy?
파도 높이가 두 배가 되면 에너지는 왜 두 배가 아니라 네 배나 될까요?
무슨 일이 일어났나
물결 높이가 2 배면 들어 올려지는 물의 양도 2 배, 올라가는 높이도 2 배라서 들어 올린 물의 에너지는 2 × 2 = 4 배가 됩니다 — 한국해양과학기술원도 파랑 에너지가 파고의 제곱에 비례한다고 설명합니다.
시뮬레이터처럼 나란히 가는 물결은 높이가 그대로라 에너지도 그대로 실려 가지만, 점에서 퍼지는 물결은 엔진에서 거리가 4 배일 때 높이가 절반, 에너지는 1/4 이 됩니다.
부이가 재는 «유의 파고» 는 높은 쪽 1/3 물결 높이의 평균이라서(NOAA), 유의 파고가 2 배인 날은 바다가 나르는 에너지가 약 4 배인 날입니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진미국 캘리포니아 산타크루즈 가까운 바위에 커다란 폭풍 파도가 부딪혀 부서지는 모습입니다.
출처: USGS / Office of Communications · 퍼블릭 도메인 · USGS 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 수영장에서 친구가 만든 작은 물결은 몸에 거의 느껴지지 않지만, 그 두 배쯤 되는 물결이 오면 몸이 훨씬 세게 떠밀립니다.
- 바다 날씨 정보에서 «파고 1 m» 와 «파고 2 m» 는 숫자로는 두 배 차이지만, 물결이 나르는 에너지로는 네 배 차이입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Energy and waves
- 호주 v9 · AC9S9U04
출처
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