실험으로 함께하는  발명놀이

                                                         강성기 지음 / 도서출판 바른사


제 3 장   자석을 이용한 발명놀이 

 


▶  가위로 자력선 자르기

   자석의 힘이 통과할 수 있는 물체는 어떤 것들이 있을까요?

    물, 공기, 나무, 플라스틱, 철판, 유리? 자석의 힘이 통과할 수 있는 물체는 어느 것일까요? 자석과 쇠붙이 사이에 어떤 물체를 넣으면 자석의 힘이 통과할 수 있을까요? 가위로 자석의 힘을 자를 수 있는 이유는 무엇일까요?

 

필요한 것은

아크릴 판, 바늘, 자석, 입구가 넓고 뚜껑 있는 유리병(커피병), 실, 둥근 자석

어떻게 할까요?

[공중에 떠 있는 바늘]

1. 둥근 자석을 병 뚜껑 안쪽에 붙인다(셀로판 테이프를 이용).

2. 바늘을 바늘귀에 끼워 묶고, 한쪽의 실끝을 셀로판 테이프를 이용하여 병 바닥에 붙인다.(여러 개의 바늘을 사용하여도 효과적이다).

3. 이때 자석이 붙여진 병뚜껑을 닫았을 때 실에 매달린 클립이 자기장 안에서 잘 매달려 있을 정도로 실의 길이를 알맞게 조절한다.

4. 자석이 붙어 있는 병뚜껑을 덮고, 병을 거꾸로 들었다 바로 세워보자.

 

[가위로 자른 자력선]

1. 아크릴 판을 잘라 아크릴 본드를 사용하여 그림처럼 붙인다(굳이 아크릴 판을 사용하지 않고 하드 보드지를 사용해도 된다).

2. 윗부분의 아크릴 판에 둥근 자석을 붙인다.

3. 바늘귀에 실을 매달아 밑부분의 아크릴 판에 셀로판 테이프를 사용하여 붙인다.

4. 실에 매달린 바늘이 자석에 붙지 않고 공중에 뜰 수 있게 실의 길이를 조절한다.

5. 윗부분의 아크릴 판 사이에 플라스틱, 유리, 나무, 종이, 철판 등을 끼워 공중에 떠 있는 바늘의 변화를 관찰하여 보자.

6. 이번에는 윗부분의 아크릴판 사이에 가위를 끼워 넣어 자르는 흉내를 내보자(실제로 자력선을 자르는 것이 아니고 자르는 흉내만 내는 것이다).

 

 

 

 


생각해 볼까요?

실에 매달린 바늘은 자석의 힘에 의해 공중에 떠 있는 상태가 됩니다. 자석에 붙는 물체인 바늘과 자석사이가 떨어져 있다 하더라도 바늘은 자석의 자기장내에 있으므로 자석의 끌어당기는 힘에 의해 공중에 떠 있을 수 있습니다.

즉, 자석과 바늘이 떨어져 있지만 자석의 힘은 공기 중을 통과하여 바늘에 힘을 전달하고 있는 것입니다.

바늘과 자석 사이에 플라스틱 판이나 나무판, 유리판 등을 집어넣어도 바늘이 공중에 떠 있는 것을 볼 수 있는데, 이는 자석의 힘이 이들을 통과할 수 있다는 것입니다.

그러나 철판을 넣으면 바늘은 맥없이 툭 떨어지는 것을 볼 수 있는데, 이는 자석의 힘이 철판은 통과하지 못한다는 것을 보여주는 것이라 할 수 있습니다.

실제로 자석을 보관할 때는 두꺼운 철판 속에 보관하는데 이는 자석의 힘이 외부에 작용하지 못하게 하기 위해서랍니다.

윗부분의 아크릴 판에 가위를 넣어 자르는 흉내를 내었을 때 실에 매달린 바늘이 맥없이 떨어지는 현상을 보고 가위로 자력선을 자른 것처럼 생각할 수도 있겠지만 자석의 힘이 가위(쇠붙이)를 통과하지 못하기 때문입니다.