깜짝 과학실험

                                  강성기 지음 / 도서출판 바른사

 13. 물 나침반

   옛날에는 길을 찾을 때 하늘의 별을 보고서 찾아갔다고 합니다. 그러나 요즘에는 나침반과 지도만 있으면 아무리 어려운 길이라도 쉽게 찾아갈 수 있고 구름 위를 날으는 비행기에서도 정확하게 길을 찾아 비행할 수 있습니다.

 나침반은 아무 곳에서나 쉽게 찾아볼 수 있는 가장 간단한 학습 도구 중의 하나이지만 정확하지 않은것도 간혹 있습니다. 지금 소개하는 나침반 놀이는 가장 쉽게 움직일 수 있는 물위에서 방향을 가리키기 때문에 그 어느 나침반보다 더 정확한 것이라 할 수 있습니다.

 단지 바늘을 어떻게 물 껍질 위에 띄울까 하는 것이 조금은 걱정이 되지만...

 

 

 

* 필요한 것은

 넓은 그릇, 바늘, 자석, 티슈

 

* 어떻게 할까요?

                    

   

1.바늘 귀 쪽을 자석의 N극으로 몇 번 문지른다.

2.넓은 그릇에 물을 넣는다.

3.화장지 티슈 1장을 작게 잘라 내어 그 위에 바늘을 올려놓는다.

4.바늘이 올려진 화장지 티슈를 넓은 그릇의 물 위에 살짝 올려놓는다.

5.티슈가 물밑으로 가라앉고 바늘이 이리저리 움직이다 멈추기를 기다린다.

6.바늘이 멈추어 가리킨 방향과 나침반의 방향을 비교해 보자.

7.자석을 먼 거리에서 갖다 대 바늘을 다시 움직이다가 멈춘 방향을 5의 방향과 비교해  보자.

8. 바늘이 움직이다 멈추면, 먼 거리에서 자석의 양 극을 갖다 대어 바늘 귀쪽의 극 을  알아보자.

 

* 왜 그럴까요?

 물위에 바늘을 띄운다는 것은 그리 간단하지는 않지만, 바늘 표면에 기름을 발라서 띄우기도 하고 위의 방법처럼 티슈를 이용하기도 합니다.

 바늘을 티슈 위에 올려 물위에 띄우면, 티슈는 물에 젖어 잠시 후 물밑으로 가라앉고 바늘은 물 위의 표면 장력에 의해 뜨게 됩니다. 즉 물 껍질 위에 바늘이 뜨게 되는 것입니다. 화장지 티슈가 잘 가라앉지 않으면 이쑤시개 같은 뾰족한 것으로 티슈의 끝 부분을 눌러 주어 가라앉히는 방법도 있습니다.

 바늘을 그냥 물 속에 집어넣는다면 몇 번이라도 성공하지 못할 것입니다. 바늘에 자석의 N 극을 대고 문지르면 바늘의 극은 S 극이 되고, 반대로 S 극으로 문지르면  N 극이 됩니다. 자석의 s 극을 바늘 귀 쪽에 갖다 대면 멀어지려는 힘에 의에 바늘이 빙글 돌고, 반대로 자석의 N극을 바늘 귀 쪽에 갖다 대면 바늘은 당겨져 옵니다. 물 위에 뜬 바늘 자석이 정지했을 때 가리키는 방향은 항상 일정 하며, N극은 북쪽을 S 극은 남쪽을 가리킵니다.

 이런 원리를 이용하여 방향을 알 수 있게 만든 것이 나침반인데 우리가 만든 바늘 자석이 물에 떠서 방향을 가리키기 때문에 보통의 나침반보다 훨씬 정확합니다.