1. 이 실험은요
뉴턴의 운동 법칙 중 작용-반작용의 원리를 알아 볼 수 있고 재미있는 놀이를 해 볼 수 있습니다. 여러분도 이번기회에 수상 보토가 무엇인지 잘 알아보고, 다같이 만들어서 물위에서 달리는 배를 만들어 봅시다.

2. 무엇이 필요할까요?
스티로폼, 전동기 및 프로펠러, 1.5V 전지, 양면 테이프, 고무밴드, 전지 기우개, 집게달린 전선, 창칼

3. 어떻게 할까요?

• 스티로폼을 창칼을 이용하여 배 모양으로 자릅니다.
  (크기는 적당히, 모양은 자유롭게)
• 배 모양으로 자른 스티로폼 위에 바닥 판보다 작게 4장 정도 자른 후에 겹쳐서 붙입니다. (양면 테이프나 고무밴드로 잘 붙입니다.)
• 배의 앞머리 부분에 전지 끼우개에 끼운 전지를 부착시키고 뒤쪽 높은 부분에 전동기를 부착시킵니다. 그리고나서 프로펠러를 부착합니다. (부착할 때 배의 균형을 잘 생각해야 합니다. 프로펠러가 물이나 스티로폼에 닿지 않도록 주의합나다.)
• 집게 달린 전선을 이용하여 건전지와 전동기를 연결합니다.
• 전선을 잘 정리해서 양면테이프로 고정시킵니다. 프로펠러가 잘 돌아가는지 확인합니다.
• 완성된 보트를 물이 담긴 수로에 띄워서 반듯하게 나아가는지 살핍니다.
• 속력이 느리거나 똑바로 가지 못하면 고치고 친구와 초시계를 이용해서 속력을 재어보고 가장 빨리 달리는 보트를 선발합니다.

4. 왜 그럴까요?
물은 물체를 뜨게 만드는 "부력"을 가지고 있습니다. 스티로폼은 물에 아주 잘 뜨는 물체입니다. 그리고 물을 잘 흡수하지도 않습니다. 그래서 배를 만드는 재료로는 가장 좋다고 할 수 있습니다.
하지만 재료의 강도를 나타내는 내구성이 약한 것이 흠입니다. 배를 물위에서 움직이게 만드는 힘은 어떻게 생겼을까요? 그것은 바로 건전지에 저장되어 있는 전기 에너지가 전동기를 회전시키고 이것이 프로펠러를 돌려서 생긴 것입니다.
그러면 회전하는 프로펠러는 어떤 원리로 배를 움직이게 할까요? 이것이 바로 작용-반작용의 원리입니다. 프로펠러 날의 표면은 폭이 넓고 초승달 모양으로 휘어져 있어서 회전하면 공기를 배의 뒤쪽으로 밀어냅니다.
이때 뒤쪽으로 공기를 미는 것을 "작용" 이라고 하고 밀어낸 힘과 같은 크기의 힘으로 배를 앞으로 나아가게 하는 것을 "반작용"이라고 합니다. 즉 프로펠러가 공기를 뒤쪽으로 밀어내는 힘과 같은 크기의 힘이 배를 앞쪽으로 밀어내도록 합니다.

5. 더 알아봅시다.

• 배를 똑바로 갈 수 있도록 하는 가장 좋은 방법은 무엇일까요?
• 배를 빨리 달리게 하는 방법을 찾아봅시다.
• 수중 모터를 단 배를 만들어 보고 프로펠러 배와의 차이점을 찾아봅시다.