실험으로 함께하는  과학놀이

                                  강성기 지음 / 도서출판 바른사

제 1 장   공기와 밀도 

1. 힘껏 불면 끌려온다

 

   우리 주변에는 눈에는 보이지 않지만 공기의 흐름을 이용한 것들이 너무나 많습니다. 고기압, 저기압의 원리 등은 아무리 이야기해도 쉽게 이해하기 어렵지요?

놀이를 통해 공기의 흐름에 대해 자세히 알아보도록 해볼까요?

                

 

? 필요한 것은

두꺼운 도화지, 볼펜 깍지(또는 플라스틱 껍질의 색연필), 압정, 가위, 칼

? 어떻게 할까요

1. 볼펜의 뚜껑을 열고 심을 꺼낸다.

2. 두꺼운 도화지를 가로 4cm 세로 4cm(도화지 조각 1), 가로 6cm, 세로 6cm(도화지 조각2) 정도로 각각 자른다.

3. 도화지 조각 1에 구멍을 내 볼펜 깍지를 끼운다(이때 볼펜 깍지의 끝부분이 도화지의 면과 일치되도록 한다).

4. 도화지 조각 2의 가운데에 압정을 꽂는다.

5. 도화지 조각에 끼워진 압정의 뾰족한 부분이 볼펜 깍지 속으로 들어가게 넣는다.

6. 두 장의 도화지를 한 손으로 받쳐들고 볼펜 깍지를 입으로 가져가 힘껏 불면서 받치고 있는 손을 놓아 보자.

★ 색연필 껍질이나 볼펜 깍지를 찾기가 번거로우면 굵은 빨때의 끝을 여러 갈래로 찢어 두꺼운 도화지에 셀로판 테이프로 붙여서 하는 방법도 있다.

 

? 왜 그럴까요?

자, 어때요? '도화지 조각 2'가 위쪽의 '도화지 조각 1'에 달라붙어 떨어지지 않지요?

지하철 역에서 전동차를 기다리다 보면 전동차가 가까이 왔음을 바람이 불어오는 것으로 느낄 수 있습니다. 이렇게 달려오던 전동차가 앞으로 지나치면 몸이 약간 빨려들어가는 느낌이 들지 않으세요?

이런 현상은, 전동차가 빨리 달리기 때문에 순간적으로 압력이 낮아지면서, 상대적으로 주변의 높은 고기압이 그 쪽으로 당겨져가기 때문에 몸이 빨려들어가는 느낌을 가지게 됩니다.

볼펜 깍지를 입으로 힘껏 불면, 압정이 꽂힌 '도화지 조각 2'가 밑으로 떨어질 것이라고 생각하겠지만, 입으로 불고 있는 동안은 절대 떨어지지 않고 달라붙어 있습니다.

입에서 나온 공기가 볼펜 깍지의 좁은 구멍을 아주 빠르게 지나게 되면 압력은 낮아지게 됩니다. 상대적으로 커진 바깥의 대기압이 도화지의 아래 면을 위로 들어올리기 때문에 붙게 되는 것입니다. 결국 공기에 의해 떠받쳐지는 것이라고 할 수 있습니다.

빠르게 달리는 지하철 쪽으로 몸이 당겨져가는 느낌이 드는 것처럼 말이지요.

이 놀이에서 압정을 꽂은 이유는 볼펜 깍지 밑에 도화지 조각이 정확히 놓여지게 하기 위함입니다. 이 압정이 없다면 도화지 조각은 옆 쪽으로 떨어져 버립니다.

도화지 조각이 옆으로 벗겨져 나간다면 공기의 흐름이 한쪽으로 쏠리거나 원반의 위쪽으로 흐르는 공기가 흐트러져서 도화지를 위로 밀어올리지 못합니다.

참고로, 압정보다는 길이가 긴 실핀이 더 좋은 도구가 될 수도 있답니다.