2007. 7. 27. 17:15
[정보]
* image source : flickrs
그런데.. Do you know what makes fireworks WORK?
한번 생각해 보신 적 있는지요-
다 아는 이야기일지도 모르지만, 혹시나 궁금한 사람들을 위해 몇가지 소개합니다~^^
Physics behind the Firework
짙은 밤하늘을 배경으로 화려한 불꽃들을 장식하는 순간의 스펙타클 쇼를 위해--
Pyrotechnician들은 미리 구상한 계획에 필요한 계산을 합니다
물리학이라고 하기는 너무 거창하고-, 여러 가지 크기의 불꽃을 어느 위치에서 연출할 것인지를 결정하는데 적용되는 간단한 원리를 소개하겠습니다.
추진 화약(금속이온, 산화제, 환원제 등의 혼합물)을 정해진 지름과 높이가 있는 Shell(원통)에 넣고, 일정한 각도로 조준하여 불을 붙이게 됩니다.
이 때,
"사용되는 원통(shell)크기와 화약의 양에 따라 초기속도(initial velocity)를 조정하는데,
화약이 든 원통은 중력의 영향을 받으면서 수직 상승하고,
조준한 각도가 있으므로 수평 이동을 동시에 하게 되므로,
최종적으로 불꽃이 터지는 위치는 점화시켜 출발하는 순간의 수직상승속도(초기속도)와 출발 후 하 늘에 채류하는 시간을 알 때, 피타고라스정리, 삼각함수의 간단한 공식으로 구합니다"
<불꽃 위치 - Summary>
Shell의 지름이 다른 종류 여러 개(2inch ~ 12inch)를 같은 각도(75 degree)로 쏘았을 때를 예를 보면.. 한눈에 들어오네요^^
물론, 불꽃의 위치 뿐 아니라 모양과 터지는 시간 등도 고려를 하게 되는데, Shell 내에 화약(Black powder/Gun powder)와 함께 Time-delay fuse가 있어 최종 불꽃이 터지는 시간을 조정한다고 합니다.
Chemistry behind the Firework
화학 반응을 빼놓고는 Firework를 상상할 수 없죠-^^
사용되는 화약(Black powder/Gun powder)에는 산화제(Oxidizers), 환원제(Reducing Agent), Coloring Agent(금속이온 포함하는 연소시 발색물질), 고착제(Binders and regulators)가 혼합되어 있습니다.
1. 산화제(Oxidizer) : N(give up 1/3 of O2) 혹은 Cl(give up all of O2) 포함, O2를 생성
2. 환원제(R.agent) : S 혹은 C를 포함, 산소와 반응하여 SO2, CO2를 만들며 Hot gass를 produce. 반응속도 조절(Regulator/Speeding or Slowing).
3. Coloring Agent : 불꽃반응에 쓰이는 금속이온~포함
Posted by 알 수 없는 사용자
| 박태준학술정보관 신착자료 |
The first two formulas you see are primarily used to chart trajectories like in the graph on the left that shows the flight paths of 2" through 12" shells fired at 75 degrees. These graphs are very useful tools that allow pyrotechnicians to visualize how high and how far their shells will travel during a show. This information can be used to aid the process of choreographing the show to music, and determining if some shells will exceed the safe zone for that particular site. The Pythagorean Theorem is used to find a certain initial velocity value if the other two are known. This is helpful in determining information needed for the other formulas. The Trigonometric Functions are also used to find initial velocity values, but are used to find vertical heights, horizontal distances, and firing angles as well. Pyrotechnicians use these mathematical methods along with charts, graphs, and computer programs derived from them to plan their impressive displays.
