이 책은 색다른 질문을 던지는 것으로 시작합니다.
“하늘을 나는 데 필요한 풍선의 개수”, “지구를 한 바퀴 돌게 야구공을 던지는 법”처럼 엉뚱한 질문부터, “슈크림이 부풀어 오르는 이유”나 “책상에서 굴러가는 연필을 잡는 법”까지 한번쯤 궁금했을 법한 사소한 생각도 물리 현상으로 알차게 풀어내죠.
물리의 기본을 다지려는 중·고등학생부터 물리의 즐거움을 다시 한번 느끼고픈 성인 독자까지 재미있게 읽을 수 있습니다. 또한 교사라면 수업 내용과 연계하기에도 좋아요.
교과서의 참고 도서로도, 교양 과학책으로도 손색없는 물리 교양서 《기초 물리 사전》은 총 7장으로 구성되어 있습니다.
1장 '여러 가지 힘과 운동'에서는 중력, 수직항력, 마찰력, 부력 등 물체에 작용하는 여러 힘을 살펴봅니다. 벡터와 모멘트, 힘의 합성·분해·성분, 알짜힘 등 물리 학습에 앞서 알아 두어야 할 기본 개념을 익힐 수 있어요. 또 작용 반작용 법칙, 아르키메데스의 원리처럼 친숙한 용어를, 고무줄을 늘일 때나 풍선으로 하늘을 나는 방법 같은 재미있는 예시로 배울 수 있습니다.
2장 '물체의 운동'에서는 등속 직선 운동, 등가속도 운동, 포물선 운동 등 물체의 움직임을 설명하는 운동들을 알아봅니다. 예를 들어 거북이와 토끼의 경주를 통해 두 동물의 속도를 속도-시간 그래프로 나타내고, 이를 바탕으로 이동 거리를 계산해 봅니다. 또 속도-시간 그래프와 위치-시간 그래프의 기울기를 살펴보며 속도와 가속도의 의미를 이해하고, 결국 거북이가 토끼를 따라잡는 지점을 찾아냅니다. 이러한 설명은 자연스럽게 등속 직선 운동의 개념으로 이어집니다.
3장 '열과 에너지'에서는 물체의 운동을 더욱 깊이 탐구하면서 두 자동차의 충돌, 롤러코스터의 가속, 지상 39km에서의 다이빙 등 범위를 크게 넓혀 봅니다. 또한 이 책에서 '과학 세계의 화폐'라고 부른 에너지를 기준으로 다양한 운동을 살펴보고, 이를 열전도, 대류, 복사 등 열의 움직임으로도 들여다봅니다.
4장 '반복되는 현상'에서는 등속 원운동, 단진동과 같이 물체의 반복된 움직임을 알아봅니다. 일정한 속도로 회전하는 운동을 일컫는 등속 원운동을 알아 두면, 인공위성이 추락하지 않고 지구 주위를 도는 속도와 관람차의 높이에 따른 속도 변화를 계산해 볼 수 있어요. 아울러 파동의 중첩과 간섭을 통해 이어폰의 노이즈 캔슬링 기능도 이해할 수 있습니다.
5장 '파동의 특성'에서는 파동의 기본 구조를 파악하고 파동의 종류인 종파와 횡파, 그리고 소리와 빛의 원리를 배워 봅니다. 도플러 효과, 하위헌스의 원리, 콤프턴 효과, 영의 간섭 실험, 아인슈타인의 광양자설 등 수많은 과학자가 발견한 개념들을 소개하고, 구급차의 사이렌 소리가 위치마다 다르게 들리는 이유, 고양이의 울음소리로 방 안 어디에 숨어 있는지 찾아내는 법, 물속 물고기를 제대로 잡는 방법 등 다채로운 질문을 던집니다.
6장 '전기와 자기'에서는 정전기력, 전기장, 전기회로, 정전기유도, 로런츠 힘 등 전기 및 자기에 관한 여러 개념을 차근차근 알아봅니다. IC 카드가 입력되는 원리, 전기가 각 가정에 전해지는 방식과 전기요금 계산 방법 등 전기 상식을 배우는 기회가 될 것입니다.
마지막으로, 7장 '원자핵의 구조'에서는 핵분열이나 핵융합으로 잃은 질량만큼 에너지가 방출되는 질량-에너지 등가 원리를 살펴보고 무시무시한 수소폭탄과 핵무기의 원리, 그리고 방사선의 위험성을 짚어 봅니다.
오가와 신지로 지음, 그린북 펴냄, 종이책 2만 2000원, 전자책 1만 5400원
최성훈 기자 csh87@etnews.com
