대포가 발사되는 과정에서는 ‘작용과 반작용의 원리’가 적용된다. 포탄이 발사되는 과정은 ‘자극→뇌관 폭발→점화제→추진제→발사’로 진행된다. 포탄에는 조그만 충격에도 쉽게 폭발하는 민감한 화약이 담긴 뇌관이 있다. 이 곳에 직접 충격을 주거나 전기스파크를 가하면 화약이 순간적으로 폭발하고 가스가 발생한다. 이 가스의 팽창에 따라 엄청난 가스압력이 발생되는데, 대포는 가스가 빠져나갈 수 있는 방향이 구멍이 뚫린 포신의 방향 밖에 없기 때문에 그 쪽으로 팽창하게 된다. 이때 가스가 팽창하는 힘에 덩달아 포탄도 운동에너지를 얻어 포신 밖으로 밀려나면서 발사가 되는 것이다. 대포를 발사하게 되면 포탄은 앞으로 운동을 하게 되고 이에 대한 반작용으로 포신을 밀게 돼 뒤로 밀리게 된다.

잠수함이 물속과 수면 위를 자유자재로 오르내리는 것은 그 유명한 ‘아르키메데스의 원리’ 때문이다. 물체가 액체속에 잠겨 있으면, 그 물체에 의해 밀려나온 액체의 중량과 크기가 같고 방향이 반대인 ‘부력’이 걸리게 된다. 잠수함은 진행할 때 내부의 공간 만큼 가벼워지는데 이 부력이 잠수함의 무게와 같을 때 뜨거나 가라앉지 않고 평형 상태를 유지한다. 만약 잠수함이 부력을 더 받는다면 수면으로 떠오르게 된다. 현대 잠수함에서는 공기탱크를 설치해 잠수함의 무게가 부력과 같아지도록 조정한다. 수면으로 떠오르기 위해서는 공기탱크내에 압축공기를 공급한다.

전투기가 나는 원리는 스위스 수학자인 야곱 베르누이가 발견한 ‘베르누이의 원리’로 쉽게 설명된다. 전투기의 날개를 보면 윗면이 아랫면보다 불룩한 모양으로 돼 있다. 날개면을 따라 흐른 공기는 위쪽이 아래쪽보다 진행 속도가 빠르게 돼 공기 압력이 낮아진다. 따라서 그 압력 차이 만큼 위로 향하는 힘, 즉 양력(揚力)이 발생하면서 날 수 있게 된다.

이렇게 양력이 생기려면 항공기가 속력을 얻어야 된다. 전투기가 속도를 내기 위해 이륙할 때 활주로를 힘차게 달리는 것은 이 때문이다. 하늘을 나는 전투기에는 양력 외에도 공기에 의한 저항력인 항력(抗力), 엔진에 의한 추진력, 동체 무게에 따른 중력 등이 작용하면서 비행을 하게 된다.

한편 걸프전이나 이라크전에서 보듯 현재 전쟁은 ‘은밀하게 조용히’ 시작된다. 가장 먼저 적에게 발견되지 않는 ‘스텔스 비행기’가 쥐도 새도 모르게 나타나 목표물을 선제 공격한다. 스텔스기가 적의 레이더에 잡히지 않는 이유 중 하나는 ‘난반사(亂反射)’와 관계가 있다. 레이더는 전파를 쏜 뒤 물체에 ‘정반사(正反射)’돼 돌아오는 신호를 읽어 위치를 추적한다. 그런데 스텔스기는 동체에 불규칙한 각을 만들거나 아예 각을 없애 둥글게 만든다. 전파를 흩어지게 만들면서 전파가 레이더로 되돌아가지 못하게 하기 위한 것이다.

현대에서 가장 강력한 무기는 핵폭탄이다. 핵폭탄은 원자폭탄과 수소폭탄 등으로 나뉘는데 원자의 핵을 쪼개거나 다른 핵과 융합하는 방법으로 폭발력을 얻는다. 원자폭탄은 우라늄이나 플루토늄을 사용한다.

우라늄을 다량(10∼15㎏) 뭉쳐 놓으면 각각의 핵이 쪼개지면서 중성자라는 것이 튀어 나온다. 중성자는 그 옆의 핵을 때려 역시 중성자가 빠져 나오게 한다. 이런 과정이 순식간에 연쇄적으로 일어나면서 엄청난 폭발력을 낸다. 이와 반대로 수소폭탄은 핵끼리 뭉쳐지는 핵융합 과정을 거쳐 폭발력을 얻는다.
 

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