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놀이공원에 숨어있는 과학 ㅣ 앗, 우리집은 과학탐험대 48
테리 디어리.바바라 앨런 지음, 송현옥 옮김 / 주니어김영사 / 2002년 1월
평점 :
절판
저는 이 책이 과학인줄 알고 이 책을 씁니다. 여러분도 한 번 읽어보세요 아니, 여러번 읽으시면 아주 좋죠.
요요는, 단순하지만 아주 재미있는 이유가 있습니다.
쥴 하나에 매달린 한 쌍의 바퀴가 전부인 요요, 보여주는 기법이 무궁무진하긴 해도, 분명 단순한 장난감이다.
하지만 알고 보면 요요가 회전하고 왔다 갔다 하는 동작에는 재미 있는 과학의 원리가 숨어 있다.
요요에 실을 감고 실의 끝을 잡은 뒤에 놓으면, 요요는 중력에 의해서 아래로 떨어지려고 하지만 축을 감고 있는 실의 장력에 방해를 받게 된다.
이 결과 요요는 아래로 떨어지면서 회전을 하게 된다. 그리고 실이 다 풀렸을 때 요요는 상당한 양의 회전 운동 네너지를 갖게 된다. 운동을 하는 물체가 외부에서 힘이 작용하지 않는 한 계속 같은 운동을 하려는 것처럼 회전 운동을 하는 물체도 마찬가지로 위부 힘이 없는 한, 계속 회전을 하려고 한다.
아래로 떨어진 요요는 회전을 계속하려는 관성으로 인해 헛돌게 된다.
그러나 축과 줄사이의 마찰로 인해 회전하는 속도는 점점 작아지게 되고, 관성력이 마찰력보다 작아지면 요요는 줄을 감게 되어 다시 위로 올라온다.
요요가 줄 끝에서 계속 돌아가는 원리는 바로 이러한 성질 때문이다.
요요는 나도 정말 시시하고 유치해서 집에 있지만, 짜증나 어디 구석에다 쳐박을까??하고 오늘 정리하다가 요요를 보아서 그렇게 생각한 것이다.
이번에는 쓰러지지 않는 자전거이다.
자전거는 쓰러지지 않게 하는 받임데 같이 생긴 그것이 받혀 주닌까 그것을 말하는걸 나도 아는데 이 어려운 책에서 내가 아는 것도 나올수는 있지만, 이건 좀....아는 것이닌까..
하지만 그것이 아닐수도 있다. 내가 이 책을 읽어보았을때 조금 복잡한 것이었다.
자전거를 타 본 사람은 알 것이다. 자전거가 쓰러지려고 할 때 핸들을 기울어지는 방향으로 틀어야 안 쓰러진다는 사실이다.
처음 타는 대부분의 사람들은 이럴 때 반대 방향으로 핸들을 튼다. 물론 쓰러지지 않으려고 한 행동이지만 이런 경우는 자전거는 여지없이 쓰러진다. 왜 이런 일이 생길까??.
그것은 원심력의 비밀 때문입니다. 빠른 속도로 회전하는 물체는 원심력을 받는다. 회전하는 차 안에서 우리 몸이 회전의 바깥 방향으로 힘을 받는 것처럼 느끼는 것과 같다.
쓰러지려는 쪽으로 핸들을 돌리면 자전거는 그 방향으로 회전한다. 이 때 회전하는 자전거는 기울어지는 반대 방향으로 원심력을 받는다. 이 원심력에 의해 자전거는 다시 똑바로 설 수 있게 되는 것이다.
진짜로 놀이공원은 아니지만, 아주 재미있는 사실을 알아냈다. 바로 과학의 재미를 말이다. 나도 이런 책을 많이 읽어야겠다.
그리고 돌고 있는 팽이는 쓰러지지 않는다?? 당연하지만 들어보세요.
팽이와 같이 회전축을 갖고 도는 물체는 그 축과 같은 방향의 운동량을 갖고 있다. 이런 물리량은 희전 방향을 바꿀 수 있는 종유의 힘이 작용하지 않으면 보존된다. 이는 물체의 운동량 변화는 반드시 힘이 있어야 하는 것과 같은 원리다, 회전하고 있는 팽이에 작용하는 힘은 수직 방향의 중력으로 회전 방향을 바꿀 수 있는 힘이 아니다.
따라서 회전축을 바꾸지 않으려는 관성을 갖게 된다.
팽이가 회전하고 있을 때 팽이를 살짝 건드려도 팽이는 원래 회전하던 축을 유지하여고 약간의 세차운동을 한다. 이 대 회전하는 속력이 매우 크면 다시 정상적으로 회전하는 것을 볼 수 있다.
너무 길게도 썼지만 꼭 다 읽어주시고 과학을 무시하지 마십시요. 과학 실험도 마찬가지지만 과학도 공부입니다. 자!! 우리 다같이 공부를 합시다. 화이팅!!
그럼 안녕히.......