『김범준의 물리 장난감』서평

김범준의 물리 장난감 - 일상 속 사물들에서 찾은 신기한 과학 원리
김범준 지음 / 이김 / 2024년 5월

"책을 읽게 된 계기"
학생 때 수학을 그리 좋아하는 편은 아니었지만 신기하게도 자연과학 중 수식을 다루는 과목인 물리 과목에 대한 흥미가 많은 편이었습니다. 
과학 이야기 속에서 펼쳐지는 수식들은 수학에서 다뤄지는 숫자와는 다른 의미로 묘한 매력이 느껴졌습니다.
수식적인 요소를 통해 자연 현상이나 원리를 연구하는 학문인 물리학은 평소 호기심이 많은 저에게 흥미를 불러일으키기에 충분한 요소들을 많이 담고 있었습니다. 
최근까지도 과학적인 호기심이 종종 발동하여 어떠한 현상이나 원리가 무척이나 궁금해질 때가 있습니다.
어느 날 우리 주변에서 흔하게 볼 수 있는 장난감에도 물리 원리가 적용되고 있다는 사실을 깨닫게 된 순간부터 기존의 장난감이 탐구의 대상으로 바뀌어 다양한 생각들을 불러일으키기도 했습니다. 
때마침 이와 관련하여 이김 출판사를 통해 『김범준의 물리 장난감』 도서를 협찬받게 되어 서평을 작성하게 되었습니다.

"책 속 이야기"
책에서는 장난감을 통해 물리학 원리를 자연스럽게 알려준다고 하니 내용이 무척이나 기대됐습니다.
책의 내용은 사진으로 만나보겠습니다. 

"책 내용에 대하여"
책에서 얼마 전 구입한 '중심 잡는 새' 장난감 이야기가 제일 먼저 나와서 매우 반갑게 느껴졌습니다. 
플라스틱 재질로 되어있는 간단한 새 모양의 장난감이 스스로 중심을 잡는 모습이 항상 신기하게 느껴졌는데 책을 통해 드디어 과학적 원리를 알게 되어 '유레카!'를 외치고 싶을 만큼 신선한 느낌이었습니다.
'무게 중심'에 중력이 한데 작용하는 원리였는데, '무게 중심'은 두 물체에 작용하는 지구의 중력이 한 점에 작용할 때 그 위치를 일컫는 물리학 개념임을 알려주었습니다. 
'무게 중심'의 원리를 일상에서 흔히 볼 수 있는 물체들인 공책, 막대기를 통해 더 이해하기 쉽도록 설명해 줌으로써 이해가 쏙쏙 되었습니다.
이 외에도 탄성 로켓 장난감, 유기 팽이, 공중 부양 탁구공, 물고기 잠수함, 뉴턴의 진자, 액체 주머니 손난로, 초음파 공중 부양기, 두피 마사지기 등을 통해 운동량 보존 법칙, 각운동량, 베르누이 원리, 부력, 에너지 보존 법칙, 과냉각, 정상파, 공명 등의 다양한 물리학 용어와 원리를 알 수 있었습니다.
특히나 책 내용 중에서도 ​​크게 공감되었던 부분들을 중심으로 발췌해 보았습니다.

● 압력과 중력의 균형으로 탁구공 띄우기 - 베르누이의 원리와 분무기
하늘을 향해 입으로 바람을 불거나 헤어드라이어로 바람을 쏘면서 바람이 부는 부분에 가벼운 공을 두면 공은 중력을 거스른 듯 공중에 뜨게 됩니다. 어떻게 이런 일이 생기는 것일까요? 먼저, 바람이 위로 부는 곳은 베르누이 원리에 따라서 주변보다 압력이 낮아집니다. 똑바로 세운 가상의 원기둥 모양을 머릿속에 떠올려 보세요. 원기둥 안은 바람이 불지 않아서 압력이 높다고 할 수 있죠. 따라서 탁구공이나 스티로폼으로 만든 가벼운 공은 이 원기둥의 안쪽에 있으려고 해요. 밖으로 움직이다가 압력이 높은 부분과 만나면 다시 원기둥의 안쪽으로 돌아오게 되죠. 이 원기둥 안쪽에서 탁구공은 안정적으로 평형을 유지하게 됩니다. 
- p. 76 ~ 77

● 중력과 부력이 만들어 내는 하모니 - 부력과 물고기 잠수함
물고기는 아래로 가라앉지도, 위로 더 솟구쳐 오르지도 않는 모습을 계속 유지합니다. 물리학에서는 이처럼 아무런 움직임이 없을 때, 이를 역학적 평형 상태라고 해요. 어떤 물체가 사진처럼 가만히 제자리에서 평형 상태를 유지하려면 물체에 작용하는 전체 힘은 0이 되어야 해요. 힘이 없다면 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있거든요. 수면 근처에 가만히 떠 있는 실험의 주인공 물고기 잠수함에는 아래로 가라앉게 하는 중력과, 물속에서 물체를 떠오르게 하는 부력이 함께 작용합니다.
- p. 105

● 모래알로 그림을 그리는 파동의 비밀 - 공명과 두피 마사지기
공명 현상이 발생하는 경우에는 항상 서로 질적으로 다른 두 진동수, 혹은 주기가 등장한다는 것이 중요해요. 이 두피 마사지기에도 길고 짧은 두 종류의 철사가 있어요. 짧은 철사를 손가락으로 살짝 옆으로 잡아당겼다 놓으면 이 철사가 진동합니다. 이 진동의 진동수가 바로 짧은 철사의 자연 진동수죠. 처음 움직인 철사 하나의 진동은 철사가 모여 있는 기둥을 통해 다른 모든 철사에 전달됩니다. 다른 철사의 입장에서, 처음 움직인 철사가 전달한 진동은 외부에서 주기적으로 가해지는 힘과 다를 바 없습니다. 처음 튕긴 철사의 진동수는 다른 짧은 철사에도 외부 진동수로 작용하겠죠. 그런데 같은 길이를 가진 다른 철사의 자연 진동수는 처음 움직인 짧은 철사의 자연 진동수와 거의 같으므로, 결국 짧은 철사 모두가 공명 현상을 통해 큰 진폭으로 떨리게 됨을 알 수 있습니다. 
- p. 218

"책에 대한 개인적인 생각과 느낌"
어렵게 느껴질법한 물리 이야기를 우리 생활 속의 친근한 사물들을 통해 상세하고 친절하게 설명해 줌으로써 책 내용을 쉽게 이해할 수 있었습니다.
그동안 흥미를 위한 단순 놀이거리로 생각해왔던 장난감으로부터 신기한 물리 원리를 발견할 수 있게 되어 책을 읽는 내내 유익한 시간이 되었습니다.

"책에 대한 추천 의견"
우리의 일상을 재밌게 해주는 장난감 속 숨겨진 물리 원리가 궁금하다면 『김범준의 물리 장난감』 책을 추천합니다.