미로 따라 움직이는 팽이

                                              

                     2001년 10월 23일 화요일      삼성초교  교사  임 옥 기


1. 이 실험은요...
    보통 팽이는 바닥에서 돌리기 마련이다. 그런데 이 팽이는 받침대 위에서 돌릴 수 있도록 만든 것이다.

2. 무엇이 필요할까요?
    필름통, 이쑤시게(또는 꼬치용 댓살), 송곳, 철사, 수수깡, 글구건, 하드보드지 등

3. 어떻게 할까요?
    ① 필름통 가운데에 송곳으로 구멍을 뚫는다.
    ② 구멍에 이쑤시게를 너무 깊지 않게 꽂는다.
    ③ 철사를 구부려서 미로를 만든다.
    ④ 필름통 뚜껑 또는 필름통 바닥의 오목한 곳을 잘라 수수깡이나 막대에 붙인다.
    ⑤ 수수깡을 받침용 판에 붙여서 세운다.
    ⑥ 이쑤시게를 꽂은 필름통을 막대 위에서 돌린다.
    ⑦ 필름통이 돌고 있는 동안 철사로 만든 미로를 움직여 통과시킨다.

4. 왜 그럴까요?
    팽이가 계속해서 돌 수 있는 원리는 무엇일까요? 물체가 힘을 받지 않으면 정지하고 있는 물체는 계속 정지해 있으려 하고 운동하고 있는 물체는 그 운동을 계속하려고 하는데, 물체의 이러한 성질을 관성이라 한다. 일단 돌기 시작한 팽이는 계속 돌려고 하는 관성으로 빙글빙글 돌다가 마찰력의 작용에 의해 멈추게 된다.
  이 때 팽이의 움직임을 잘 살펴보면 팽이가 연직축을 기준으로 회전하는 모습을 볼 수 있다. 이를 팽이의 세차운동이라고 한다. 팽이 중심에 긴축을 꽂고 돌리면 팽이의 세차운동을 더욱 확실하게 볼 수 있다. 이 실험은 팽이가 세차운동을 하면서 움직이는 것을 이용하여 철사로 만든 미로를 팽이의 축이 빠져나가게 하는 것이다.

★ 정확한 원리를 함께 생각해봅시다.

 


5. 참고 자료
   일본과학축전에 소개된 실험임!!