그래미 운석과 달 (오류 수정)

 다른 만화 누구누구는 달을 쪼개고 블캐들은 못하니 타만화>블리치 같은 소리가 많길래

과연 블리치 캐들중 달을 쪼갤만한 위력의 기술을 가지고 있는 애들이 있을까 궁금해져서

가장 계산하기 만만한 그래미의 운석을 가지고 연구글을 써봤습니다.

주제는 그래미의 운석이 달에 떨어지면 어느정도의 위력을 발휘할까 입니다

우선 운석의 크기를 알아야 하는데 이건 제가 예전에 쓴 글을 토대로 해서 

운석의 직경을 200km로 잡겠습니다. (링크: http://www.chuing.net/zboard/zboard.php?id=allreq&page=3&sn1=2&m_id=&divpage=1&category=3&sn=off&ss=on&sc=on&select_arrange=headnum&desc=asc&no=6310)

이 글에서는 운동량 보존과 에너지 보존을 이용해 운석과 달의 충돌시 발생되는 에너지에 대해 논하겠습니다.

우선 여러 가정을 다음과 같이 하겠습니다.

운석 질량: M1

달의 질량: M2

충돌 직전 운석 속도: V1i

충돌 직전 달의 속도: V2i

충돌 직후 운석 속도: V1f

충돌 직후 달의 속도: V2f

*단위는 MKS단위

완전 비탄성 충돌이므로 반발계수 e=0 -> V1f = V2f

먼저 운동량 보존법칙에 따라

M1 x V1i + M2 x V2i = M1 x V1f + M2 x V2f

여기서 V2i =0, V1f = V2f 이므로

V2f = (M1 x V1i) / (M1 + M2)가 됩니다

*운석 질량 수정 결과 V2f가 0.4986m/s로 나와 0이라 하기엔 무리가 있게 되어

V2f=0이라 놓은 것을 수정했습니다. 막상 계산해보니 결과값은 0으로 놨을 때랑 별 변화 없더군요

그럼 이제 역학적 에너지를 봅시다

충돌 전 역학적 에너지 Ei = Ui + Ki = 0.5 x M1 x V1i^2

충돌 후 역학적 에너지 Ef = Uf + Kf = 0.5 x (M1 + M2) x V2f^2

에너지 보존 법칙에 따라 에너지 총량은 보존되야 하므로

손실된 역학적 에너지, 즉 ΔE가 충돌 후 발생된 열에너지로 방출되게 됩니다

따라서 운석이 달에 충돌시 발생되는 열에너지는

0.5 x M1 x V1i^2 - 0.5 x (M1 + M2) x V2f^2

즉 충돌 직전 운석의 운동에너지량에서

충돌후 전체 운동에너지량을 뺀 것과 동일합니다

이제 운석의 질량을 가정해 봅시다.

https://www.google.co.kr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fko.wikipedia.org%2Fwiki%2F2013%25EB%2585%2584_%25EC%25B2%25BC%25EB%259E%25B4%25EB%25B9%2588%25EC%258A%25A4%25ED%2581%25AC_%25EC%259A%25B4%25EC%2584%259D_%25EB%2582%2599%25ED%2595%2598&ei=CF9IVcWGNsLEmAXHq4HAAw&usg=AFQjCNHD_9zjRAIoSsl0tGy_NG_lo6qRMA&bvm=bv.92291466,d.dGY&cad=rjt

이걸 보면 직경 17m 짜리 운석이 무게 1만톤, 즉 질량이 약 1천톤이라는걸 알 수 있습니다.

(사실 운석에도 3가지 종류가 있어서 같은 크기에서 종류마다 질량이 다르지만 편의상 위 링크의 운석과 그래미 운석의 종류가 같다고 가정했습니다.)

즉 직경 200000m인 그래미 운석은 약 1.6283 × 10^18 kg이 됩니다.

그리고 달의 질량은 위키에 나온걸 보면 7.3477 x 10^22kg 입니다.

마지막으로 운석의 충돌 직전 속도를 구해야 하는데, 이건 그냥 소행성들의 평균 대기권 진입속도인 22.5km/s

즉 22500m/s로 가정하겠습니다.

물론 그래미가 지가 만든 운석이 실제 소행성급 속도를 가지고 운동한다고 상상한다는 가정 하에서의 속도입니다.

그럼 이제 M1, M2, V1i가 다 구해졌으므로

식에 넣어 계산해보면 발생하는 열에너지는 무려

약 4.1216 x 10^26J이 됩니다 

인류 최악의 무기라 불리는 수소폭탄 차르 봄바의 폭발력이 2.1 x 10^17J이므로 

차르 봄바 약 20억개를 터쳤을 때 나오는 폭발력만큼의 열에너지가 발생됩니다

(챠르봄바 관련 링크: 

https://mirror.enha.kr/wiki/%EC%B0%A8%EB%A5%B4%20%EB%B4%84%EB%B0%94)

참고로 약 8만3천세대가 1개월간 소비하는 전력에너지가 9x10^13J이므로

이의 5조배이상의 해당하는 열에너지가 발생된다는 소립니다

이 정도의 열에너지로 달이 어떻게 되는지는 제가 지식이 딸려서 잘 모르겠습니다

그래도 수소폭탄 20억개정도 위력의 에너지면 달을 완파는 못해도 쪼갤정도의 힘은 되지 않을까 싶네요

그냥 재미로 써본 글이니 너무 진지하게 받아들이시지는 말았으면 좋겠습니다

이상 어린이날에 심심했던 잉여였습니다. 읽어주셔서 감사합니다

*본문에서는 달의 중력에 의한 운석의 가속이 미미하다고 판단하여 계산에서 배제하였습니다

또한 달의 공전 자전과 주변에 있는 지구의 중력 등등 외적 요소는 전부 배제했습니다

**[수정사항]우선 17m짜리 운석의 무게가 1만톤이니

질량이 약 1천톤으로 계산했어야 되는데 잘못해서 고쳤습니다

그리고 멍청하게도 운석 질량낼 때 길이비가 아니라 부피비로 했어야 됬는데

잘못해서 수정한 결과 운석 질량이 대폭 수정됬습니다

고치고 나니 위력이 어마어마하네요