깜짝 과학실험

                                  강성기 지음 / 도서출판 바른사


 23. 민속 과학놀이 

 

 옛날부터 우리 조상님들의 과학적 창의력이 뛰어 났다는 사실은 누구나 다 알고 있습니다. 거북선, 첨성대, 한글등 이루 말할 수 없는 많은것들이 이를 말해 주고 있습니다. 민속 명절날 즐기는 놀이에도 과학적인 놀이로 즐겼습니다.. 이렇게 어릴적 부터 과학적 창의력을 길렀기 때문에 훌륭한 업적을 이룰 수 있었다고 생각 합니다.

 다음의 민속 놀이를 즐기며 조상님들의 과학적인 놀이 방법을 알아 봅시다.

 

 * 필요한 것은

    수평막대 자.나무도막.나이론 줄.팽이.굴렁쇠.제기.

 

* 어떻게 할까요?

 [ 널뛰기를 하여 보자 ] : 힘의 크기와 방향

 

 1. 한쪽에는 2개의 나무도막을, 다른 한쪽에는 1개의 나무도막을 올려놓고 같은 높이       에서 나무도막을 떨어뜨려 보자.

 2. 받침점에서 먼 곳과 가까운 곳에 나무 도막을 각각 1개씩 올려놓고, 나무도막을  떨어 떨어뜨려 보자.

 3. 몸무게가 다른 사람이 같은 높이로 뛰려면 어떻게 해야 하나?

 4. 힘의 방향을 생각해 보자.

 

 

  [ 줄다리기 ] : 힘의 평형

 1. 1 개의 줄을 움직이지 않게 양쪽에서 잡아당겨 보자.

 2. 3개의 줄로 움직이지 않게 잡아당겨 보자.

 3. 두 힘 사이의 각을 좁게하여 같은힘으로 당겨 보자.

 4. 4 개의 줄로 당겨 보자.

   - 4줄의 각이 서로 같게

   - 힘이 작은쪽으로 사이각을 좁혀 보자.

 

 [ 팽이와 굴렁쇠 ] : 회전체의 운동

 1.달걀을 책상에 똑바로 세워 보자.

 2.팽이를 똑바로 세울 수 있는 방법을 알아보자.

 3.굴렁쇠를 빨리, 천천히 굴려 보자.

 

 [ 제기 차기 ] : 운동상태 관찰(운동 에너지-위치 에너지)

         

 1. 제기를 신나게 높이 차 올려 보자.

 2. 제기의 술을 떼고 차 보자.

 

* 왜 그럴까요?

  [ 널뛰기 ]

 1. 받침점으로 부터 같은 거리에서 널을 뛸 때 몸무게가 무거운 사람보다 가벼운 사람이 더 높이 올라갑니다.

 2. 몸무게가 같은 사람이 널을 뛰면 받침점에서 먼 사람이 더 높이 올라갑니다.

 3. 몸무게가 다른 사람이 같은 높이로 뛰려면, 받침점을 무거운 사람쪽으로 옮겨야 합니다.

 4. 널 뛰기는 힘의 방향을 반대로 바꾸어 줍니다.

    (나무 도막을 사람에 비교해 보세요)

 

  [ 줄다리기]

 1. 줄다리기에서 줄이 움직이지 않는 것은 줄에 작용한 모든 힘의 합이 0이 되어 힘의 평형이 이루어지기 때문입니다.

 2. 두 줄다리기 : 두 힘이 같은 작용선상에 있으므로 반대 방향으로 같은 힘이 작용하면 힘의 평형이 이루어 집니다.

 3. 세 줄다리기 : 세 힘의 크기가 같다면 사이각이 120도일 때 힘의 평형이 이루어집니다. 그러나 두 힘 사이의 각을 좁게 할수록 두 힘의 합력이 커져 나머지 한 힘을 이길 수 있습니다.

 4. 네 줄다리기 : 네 힘의 크기가 같다면 사이각이 90도가 되게 잡아당길 때 힘의 평형이 이루어지며, 힘이 작은 쪽으로 이동하여 사이각을 좁혀주면 합력이 커져 평형을 이루게 할 수 있습니다.

 

  [ 팽이와 굴렁쇠 ]

 팽이는 그냥 세우기는 어렵지만 회전할 때에는 쓰러질 듯 하면서도 신기 하게도 쓰러지지 않습니다. 팽이와 굴렁쇠의 속력이 빠를 때와 느릴 때, 그 운동을 관찰하면서 회전체의 운동을 관찰해 봅시다.

 회전체가 빨리 돌 때는 축이 기울지 않지만 마찰력에 의해 회전체의 속력이 느려지면 축이 기울어지고 넘어지게 됩니다. 즉 팽이는 돌아가면서 생기는 회전관성이라는 힘 때문에 쓰러지지 않는답니다.

 

  [ 제기차기 ]

 제기에 힘을 주면 운동상태가 바뀌게 됩니다. 신나게 제기차기를 하면서 위로 던져진 물체의 운동을 관찰, 설명해 봅시다.

 처음에 주어진 운동 에너지가 위치 에너지로 변하여 최고 높이까지 올라갔다가 다시 내려옵니다. 올라가면서 제기의 속력은 점차 느려지고 내려오면서 제기의 속력은 점차 빨라집니다.

 이때 제기의 술이 많을수록 공기의 저항을 많이 받아 제기가 천천히 내려 옵니다.