실험으로 함께하는  과학놀이

                              강성기 지음 / 도서출판 바른사

제 8 장   재미 있어요

4.  종이 한 장 천하장사

 

  1970년대에 대부분의 시골에서 초가집을 슬레이트 지붕으로 바꾸었는데 이 슬레이트 지붕은 평평하지 않고 굴곡이 있습니다. 이 슬레이트 지붕은 왜 여러 번 접어 굴곡을 만들었을까요?

  또, 얇디얇은 종이 한 장을 여러 번 접어 슬레이트처럼 굴곡을 만들어 접는다면 어느 만큼의 힘을 견딜 수 있을까요?

  

? 필요한 것은

종이 한 장, 종이컵, 주전자, 유리 구슬

? 어떻게 할까요

1. 두 개의 종이컵을 벌려 놓고 그 위에 연습장 종이를 한 장 펼쳐 올린다.

2. 연습장 종이를 아주 작게 여러 번 되풀이하여 끝까지 접는다(각 골의 간격이 0.5∼1㎝가 되게 한다).

3. 접은 종이를 두 개의 종이컵 위에 올리고, 그 위에 종이컵 한 개를 더 올려 주전자로 물을 천천히 부어 보자.

4. 물의 양을 조금씩 늘리면서 가득 부어 보자.

5. 물이 든 종이컵을 내리고 이번에는 다른 종이컵을 올려놓고 구슬을 한 개씩 조심스럽게 올려 보자.

 

? 왜 그럴까요?

구슬을 몇 개까지 올릴 수 있었나요? 접지 않고 펼쳐든 연습장 종이는, 물이 든 종이컵은커녕 빈 종이컵도 올려놓지 못합니다. 그럼, 도대체 어떻게 하면 약하디 약한 종이에 강한 힘을 불어넣어 줄 수 있는 것일까요?

튼튼한 철판이라고 하더라도 많은 힘을 받치는 밑판으로 사용하기 위해서는 우리가 접은 종이처럼 몇 번을 접어서 사용한답니다.

접지 않은 평평한 철판과 몇 번을 접은 철판이 지탱하는 힘은 굉장하게 차이가 난답니다.

마찬가지로 종이를 여러 번 굴곡진 모양으로 접으면 많은 힘을 지탱할 수가 있습니다.

종이의 접는 폭과 접는 횟수에 따라 지탱하는 무게의 양이 달라지게 되므로 물을 가득 부은 종이컵 정도는 쉽게 올려놓을 수 있으며 유리 구슬도 약 40개 이상을 올릴 수가 있습니다.

두꺼운 종이를 많이 접을수록 많은 무게를 지탱할 수 있겠지만 사용되는 종이의 두께가 얇으면서도 많은 무게를 지탱하게 하려면 어떻게 해야 하는지 연구해 보세요.

또, 친구들과 함께 연구해서 서로 이야기해 보고, 실험도 해보면서 누구의 생각이 맞았는지 알아보세요.