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궁금증

지구의 자전을 느끼지 못하는 이유

by 호해 주인장 2023. 1. 26.

지구는 계속해서 자전하고 있습니다. 하지만 우리는 지구가 돌고 있는 걸 느낄 수 없습니다. 일정한 속도로 돌고 있는 지구에 관성이 작용하고, 회전하는 각도의 변화가 미묘하기 때문이죠. 또한 대기나 해양 같은 요소들도 회전의 영향을 흡수하는 완충 역할을 해줘 우리가 감각으로 이를 감지하기 어렵게 만듭니다.

 

 

지구의 자전

지구는 북극과 남극을 관통하는 자전축을 기준으로 자전하고 있습니다. 이 회전이 낮과 밤의 24시간 주기를 만들어내죠. 지구는 적도에서 시속 1,670km의 속도로 24시간에 한 번 자전을 마칩니다. KTX보다 5.5배 더 빠른 속도이죠. 자전은 하늘에서 태양, 별, 행성의 겉보기 운동과 반대 방향인 서쪽에서 동쪽으로 진행됩니다.

 

지구의 자전을 느낄 수 없는 이유

관성은 힘이 작용하지 않는 한 정지 상태를 유지하거나 직선으로 균일한 운동을 유지하려는, 즉 본연의 상태를 유지하려는 물체의 특성입니다. 지구의 자전은 균일한 운동이기 때문에 우리 뇌는 이를 운동으로 인식하지 않습니다.

 

물론 등속 원 운동에서는 속력은 일정하지만 방향이 바뀌기 때문에 구심력으로 인한 가속도를 체감하게 됩니다. 놀이터에서 뺑뺑이를 타고 있으면 구심력의 반대방향으로 작용하는 원심력으로 인해 튕겨나갈 것 같은 경험을 해보셨을 겁니다.

 

하지만 우리가 지구 밖으로 튕겨나가지 않는 이유는 무엇일까요? 24시간에 한 번 회전한다는 것은 1초에 약 0.00416도 회전한다는 것입니다. 이는 거의 등속 직선 운동과 비슷하고 우리가 느끼기 어려운 속도입니다. 중력이 크게 작용해 이 원심력을 느끼기도 어렵죠.

 

 

지구가 자전한다는 증거

우리가 느낄 수는 없지만 과학자들은 다양한 방법을 통해 회전을 관찰하고 측정할 수 있었는데요. 한 가지 유명한 실험은 푸코의 진자입니다. 진자에 중력과 장력만 작용하여 일정한 방향으로 흔들려야 하지만 지구의 자전으로 인해 바닥이 같이 움직여 바닥에 있는 우리 눈에는 진자가 시계방향으로 도는 것처럼 보이게 됩니다.

 

코리올리 효과

 

또 다른 증거는 자전이 우리의 날씨와 기후에 미치는 영향을 통해서 알 수 있습니다. 자전은 바람과 해류를 비껴가게 하는 코리올리 효과를 일으킵니다. 극동풍 편서풍 무역풍 등이 발생하는 이유이죠. 또한 지구 표면의 열 분포에도 영향을 줍니다.

 

결론

지구의 자전은 관성으로 인해 우리가 직접 느낄 수 있진 않습니다. 하지만 우리의 일상생활에는 지대한 영향을 미치죠. 밤낮이 존재하는 것부터 기후와 열 분포, 항해할 때 등 지구의 자전은 이 행성에 존재하는 우리의 필수적인 부분입니다.

 

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