<과학자가 들려주는 과학이야기> 21번째 이야기는『줄이 들려주는 일과 에너지
이야기』이다. 그리고 이 책에서는 지렛대의 원리, 도르래의 원리, 비탈의 원리를 영국의 물리학자 줄이 총 아홉번의 수업으로 설명을 해준다.
줄은 가장 먼저 일이 무엇인지를 말하고 있는데, 물체에 힘을 작용하여 일정한 거리만큼 이동한
것을 말하고, 이와 관련해서 같은 힘을 물체에 작용하면 일의 양은 물체의 이동 거리에 비례하고, 물체가 같은 거리를 움직이면 일은 물체에 작용한
힘에 비례한다는 사실을 알려준다. 만약 힘과 이동 방향이 서로 수직이면 힘이 한 일의 양은 0인 된다.
줄은 시소를 통해서 지렛대의 원리를 학생들에게 설명해주고, 이런 지렛대의 원리를 이용한 것에는
병따개, 손톱깎기, 장도리로 못을 뽑는 것이 있다.
도르래의 원리에서는 고정도르래와 움직도르래로 나누어서 이야기한다. 고정도르래는 힘의 방향을
바꾸는데 사용하고, 움직도르래의 경우 여러개를 연결해서 사용할 때 필요한 힘의 차이를 자세히 소개해 준다.
빗면의 원리에서는 빗면을 이용하면 작은 힘으로도 물체를 높은 곳으로 끌어 올릴 수 있다. 이때
빗면의 기울기가 급하면 큰 힘이 필요하고, 빗면의 기울기가 완만하면 작음 힘이 필요하기 때문에 일의 양이 똑같을 경우 빗면이 완만할 때는 더 긴
거리를 움직이지만 힘은 더 작게 필요로 한다는 것을 알 수 있다.
큰 원통과 작은 원통을 활용해서 실험을 보여주고, 각 원통에 작용하는 힘에 대해서 알아보는데
작은 원통에는 2배의 힘이 작용하기 때문에 큰 원통을 작은 힘으로 돌려도 작은 원통은 큰 힘으로 돌아게 되는데 이를 축바퀴의 원리임을 가르쳐
준다.
다음으로는 일을 할 수 있는 운동 에너지, 높이가 가지는 일을 할 수 있는 능력인 위치
에너지의 중력에 의한 위치 에너지와 탄성력에 의한 위치 에너지를 소개한다. 그리고 이 두 에너지를 합친 역학적 에너지에 대해서 설명한 다음,
에너지 보존 법칙까지 함께 이어서 설명한다.
끝으로 저자가 창작한 과학 동화인 <007 에너지 대작전>을 통해서 앞서 배운
내용들을 다시 한번 숙지할 수 있도록 하고, 본문과 부록에는 만화로 본문 읽기, 과학자의 비밀노트, 과학자 소개, 과학 연대표, 체크, 핵심
내용, 이슈, 현대 과학 등의 코너를 활용해서 내용과 용어를 정리하고 부가 설명을 하므로써 이 책을 읽을 어린이들이 좀더 쉽게 이해할 수도
있도록 도와준다.