♣ 생각하고 관찰해 봅시다!

1. 구슬 하나를 살짝 들어 올렸다가 놓아 어떤 현상이 일어날까?

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2. 구슬의 수를 둘, 셋으로 차례대로 늘려가며 들어 올렸다가 놓아 본다.

3. 일곱 개의 구슬 중에서 4개를 들어 올렸다가 놓으면 어떻게 되는지 관찰해보자!

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4. 양쪽의 구슬 하나씩을 동시에 같은 높이만큼 들어 올렸다가 놓으면 어떻게 될까?

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5. 양쪽의 구슬의 수를 달리해서 동시에 놓아보면 어떻게 될까?

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6. 충돌하는 구슬 사이에 종이를 끼우면 어떻게 될까?

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7. 끝 부분의 유리구슬 대신에 무거운 쇠구슬로 교체해서 충돌시키면 어떻게 될까?

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♣ 원리를 찾아서!

  들어 올려진 구슬의 위치에너지⁽¹⁾는 아래로 내려오면서 운동에너지⁽²⁾로 바뀐다. 이 과정에서 구슬은 운동량⁽³⁾을 갖게 되는데 다른 구슬과 충돌하면서 처음의 구슬이 가진 운동량이 만나는 다른 구슬에게 차례로 전달되어 마지막 구슬에게까지 전달된다. 운동량의 전달 과정에서 마찰이 작기 때문에 처음의 운동에너지를 별로 잃지 않고 대부분 전달이 된다. 그래서 마지막 구슬은 처음 구슬이 들어 올려진 것과 같이 거의 같은 높이만큼 올라가게 되며, 반대의 운동에서도 같은 과정의 운동이 반복되면서 재미있는 그네타기 놀이를 연출하게 된다.

  구슬 사이에 종이 등 아무것도 끼우지 않았을 때는 한 쪽에서 들어 올린 만큼 반대쪽에서 튀어 나가고 운동은 오래 계속된다. 이것은 구슬이 충돌하면서 잃어버리는 에너지가 적어 탄성충돌⁽⁴⁾에 가까운 운동이 되기 때문이다.