[출연] 2층에서 1층 TV를 켤 수 있을까? 거울 3장으로 도전한 리모컨 실험의 과학 (TBS 「네이처 티처」)

사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일매일이 실험!

2층 방에 있는데 1층에 있는 TV 리모컨 버튼을 눌렀더니 TV가 켜졌다. 이런 일이 정말로 가능하다면 어떨까요? 벽도 있고 바닥도 있는 집 안에서, 보이지 않는 빛의 길을 만들어 TV까지 보내는 거예요.

예전에 테이블보 빼기의 과학 편에서 감수와 출연을 맡았던 TBS 과학 프로그램 「네이처 티처」에서 다시 연락을 주셨습니다. 이번에는 출연과 감수를 모두 맡았어요. 방송일은 10월 27일(화)이었습니다. 이번에도 초콜릿 플래닛 분들과 함께 도전할 수 있어서 정말 기뻤습니다. 주제는 「2층에서 1층에 있는 TV를 켤 수 있을까?」입니다.

TVer에서 다시 볼 수 있어요!

지구 통째로 대실험 네이처 티처

신기획! 초콜릿 플래닛·timelesz가 「될까? 안 될까? 예상 퀴즈」에 도전! TVer에서 방영 중

2층에서 1층 TV를 켤 수 있을까? 과학의 힘으로 도전!

이번 방송에서는 다음 두 가지 퀴즈가 출제되었습니다. 저는 첫 번째인 「거울을 총동원해서 집 2층에서 1층 TV를 켤 수 있다? 없다?」 코너를 맡았어요.

  • 거울을 총동원해서 집 2층에서 1층 TV를 켤 수 있다? 없다?
  • 사우나 열풍으로 고구마를 달콤하고 포슬포슬하게 만들 수 있다? 없다?

출연자는 MC 초콜릿 플래닛(나가타 쇼헤이 씨, 마쓰오 슌 씨), 그리고 timelesz의 하라 요시타카 씨와 시노즈카 다이키 씨입니다. 저는 네이처 티처로 출연했습니다.

두 번째 코너에서는 이치오카 겐키 씨가 네이처 티처를 맡았고, 열풍사(사우나에서 수건으로 열기를 퍼 주는 사람)이자 군고구마 앰배서더인 아마야 소타 씨도 출연했습니다.

리모컨에서 나오는 건 눈에 보이지 않는 빛

TV 리모컨 끝에서는 「적외선」이라는 빛이 나옵니다. 적외선은 붉은빛보다 파장이 길어서 사람 눈에는 보이지 않아요. 「붉은색의 바깥쪽」에 있는 빛이라서 적외선이라고 부릅니다. 리모컨은 이 빛을 깜빡깜빡 점멸시키고, 그 깜빡임 패턴으로 「전원을 켜 줘」 「볼륨을 높여 줘」 같은 신호를 TV에 전달해요.

눈에는 보이지 않지만, 리모컨 버튼을 누른 채로 스마트폰 카메라 화면으로 끝부분을 보면 하얗게 또는 보랏빛으로 빛나 보일 때가 있습니다. 기종에 따라 안 보이기도 하지만, 꼭 한번 해 보세요.

리모컨에서 나오는 적외선은 눈에 보이는 빛처럼 거울에 반사됩니다. 이 성질을 이용해서 2층에서 1층까지 빛을 보내는 거죠. 다만 빛은 반사될 때마다 거울에 일정 비율이 흡수되어 점점 약해집니다. 그래서 이번에는 거울 수를 최대한 줄여서 3장으로 도전했어요.

거울을 3장 쓰면 리모컨은 어디까지 닿을까?

여기서 잠깐 계산해 볼까요?

일반적으로 리모컨은 13m 정도까지 닿습니다. 리모컨이 내보내는 적외선의 처음 세기를 I라고 할게요. 빛은 멀리 갈수록 퍼지면서 약해지고, 그 세기는 거리의 제곱에 반비례합니다. 그래서 13m 앞까지 닿았을 때의 빛의 세기는 다음 식으로 나타낼 수 있어요.

이번에는 거울 때문에 약해지는 정도를 생각해 봅시다. 보통 거울은 한 번 반사될 때마다 빛의 세기가 0.8배가 된다고 해요. 3장을 쓰면 0.8×0.8×0.8로 약 0.51배, 즉 거의 절반으로 약해집니다. 그러면 어떤 거리 d까지 닿았을 때의 빛의 세기는 다음 식이 됩니다.

TV가 반응할 수 있는 빛의 세기는 13m일 때와 같습니다. 그래서 다음 식을 계산해 봅니다.

그러면 d=9.3m가 나옵니다. 원래 13m까지 날아가던 적외선이, 거울을 3장 거치면 9.3m 정도까지만 TV를 켤 수 있는 세기를 유지한다는 계산이에요. 여기서 d는 리모컨에서 출발해 거울을 거쳐 수신부에 도달하기까지 빛이 이동한 거리의 합계입니다.

다만 이건 어디까지나 이상적인 계산이에요. 실제로는 거울의 얼룩, 각도의 미세한 어긋남, 빛이 퍼지는 정도 때문에 조건이 더 까다로워집니다.

퍼지는 빛을 돋보기로 모으자

빛에는 나아가면서 퍼지는 성질도 있어요. 그래서 퍼진 빛을 마지막에 수신부로 모으기 위해, 돋보기(볼록렌즈)를 TV 수신부 앞에 고정하는 작전을 썼습니다. 돋보기로 햇빛을 모으면 종이가 탈 만큼 밝고 뜨거운 점이 생기잖아요? 그것과 똑같이, 퍼진 적외선을 수신부 한 점에 모아서 약해진 빛을 조금이라도 보충하자는 거죠.

자, 과연 성공했을까요, 실패했을까요? 정답은 TVer에서 확인해 주세요.

네이처 티처란?

TBS 공식 사이트의 「네이처 티처」 소개에 따르면 다음과 같습니다.

방송 내용
【신기획! 일상 속 궁금증을 철저 조사 – 될까? 안 될까? 예상 퀴즈 -】
초콜릿 플래닛&하라·시노즈카가 두 팀으로 나뉘어 될까? 안 될까?를 예상하는 퀴즈에 도전!

・사우나 열풍으로 고구마를 달콤하고 포슬포슬하게 만들 수 있다? 없다?
・거울을 총동원해서 집 2층에서 1층 TV를 켤 수 있다? 없다?

진 팀의 벌칙 게임에서 예능계를 뒤흔들 뜻밖의 대발견이!?

예고 영상도 공개되어 있어요.

참고

예전에 방송된 테이블보 빼기 편은 여기에서 확인해 주세요.

【監修】ランボルギーニで巨大テーブルクロス引き!慣性の法則が試された衝撃実験(ネイチャーティーチャー)

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