[물리와 친해지는 1분 실험]재밌는 물리법칙, 1분 실험으로 깨치는 책!~

물리와 친해지는 1분 실험
사마키 다케오 지음, 조민정 옮김, 최원석 감수 / 그린북 / 2014년 4월

[물리와 친해지는 1분 실험]재밌는 물리법칙, 1분 실험으로 깨치는 책!~

물리법칙을 이해하는데 걸리는 시간은 단 1분이면 된다고 한다.

물리와 친해질 수 있다면 세상 이야기가 한층 재미있을 텐데.

재미있는 물리 이야기를 담은 책을 만났다.

물리학은 자연에서 일어나는 현상들의 규칙을 찾아 법칙으로 정리하고 체계화하는 것이기에 늘 신기하면서도 흥미로운 분야다.

더 작은 세계를 탐구하거나 더 큰 세계를 탐구하는 물리.

관찰과 실험으로 찾아낸 규칙들은 늘 새로운 호기심을 자극하곤 하는데…….

때로는 복잡한 수식들이 골치 아프게 하지만 알고 보면 물리만큼 재미있는 게 또 있을까 싶은데……. 우리 주변에서도 쉽게 찾을 수 있는 물건으로 실험을 해본다면, 세상의 이치와 자연의 이치를 터득하는 시간이 될 것이다.

실험이나 연구에 있어서는 먼저 가설이 필요하다.

예를 들면…….

주스 500g을 마신 뒤 몸무게를 재면 얼마나 늘어날까?

체중계 위에서 한 발을 들면 눈금이 달라질까.

물론 주스 마신 몸무게는 주스의 무게만큼 500g이 늘지만 체중계 위에서 한 발을 든다고 해서 몸무게가 늘진 않는다.

질량보존의 법칙이 존재하기 때문이다.

모든 물체는 원자로 구성되어 있고, 원자들이 모여 만들어진 물체에는 질량(무게)이 존재한다. 방사성 물질을 제외한 모든 원자는 다른 원자로 쉽게 변하지도, 쉽게 없어지지도 않는다. 그래서 모양이 바뀌어도 구성 원자들의 이동이 없기에 저울의 눈금 역시 변하지 않는 것이다. 물론 외부에서 첨가되는 경우 물체의 무게는 당연 늘게 되는 것이다.

온도와 열은 같은 의미일까.

"열을 쟀더니 평소보다 높았어." 는 틀린 말이고, "온도를 쟀더니 평소보다 높았어."가 정확한 표현이라고 한다.

열의 이동, 열평형상태도 신기한 물리법칙이다.

열은 반드시 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 열은 끊임없이 발생하기도 해서 일종의 '운동'이다. 그래서 열에너지라고도 한다.

섭씨온도의 유래도 재밌다.

셀시우스 온도는 이온도의 눈금을 처음 제창한 셀시우스의 중국식 이름 첫 글자인 섭(攝)에 존칭 씨를 붙인 것이라고 한다.

1742년 셀시우스는 1기압일 때 물의 어느 점을 100C, 끓는점을 0°C로 하는 온도를 고안했고 이후 어는점을 0°C, 끓는점을 100°C로 고쳤다고 한다. 현재는 절대 온도를 먼저 정의한 후에 그 절대 온도를 기준으로 섭씨온도를 정의한다고 한다. 섭씨온도의 유래와 역사를 처음 알았다. 늘 궁금했던 대목인데…….섭씨가 만든 온도였군.

수은체온계, 전자 체온계의 원리, 체온계와 일반온도계의 차이점도 처음 알았다.

기화열, 열에너지를 가진 입자들의 대류, 열전도율, 열에 의한 공기팽창 등의 이야기가 잘 아는 내용임에도 신기하게 느껴진다.

빨대를 입에 물고 한 개는 주스가 담긴 컵 속에 넣고, 다른 한 개는 컵 밖에 두면 주스를 마실 수 있을까.

보통의 경우엔 빨대를 이용해서 음료를 마실 때 뺨에 힘을 주게 되면 입안의 압력은 내려가고 음료는 대기압에 밀려 입안으로 들어오게 된다. 하지만 이 경우엔 컵 밖에 있는 빨대 때문에 입 안의 대기압이 주스에 담긴 빨대의 대기압과 같아지기에 주스가 올라오지 않는다.

주스를 마실 수 없다. 입안의 압력을 주스의 대기압보다 낮춰야 빨대로 주스를 마실 수 있다.

빈 페트병도 내부의 압력이 대기압보다 낮으면 찌그러진다.

페트병에 뜨거운 물을 넣고 뚜껑을 닫지 않은 상태에서 충분히 흔든 다음에 뜨거운 물을 버리고 바로 병뚜껑을 닫으면 된다. 따뜻한 수증기가 식으면서 물방울로 변하게 되면 찌그러지는 것이다.

어류의 몸속에 있는 부레는 공기주머니로 부력을 조절한다. 하지만 수심 200m에 사는 심해어는 대체로 부레가 없다고 한다. 수심이 깊을수록 수압은 커지고 수압이 커지면 부레가 찌그러지기 때문이다.

심해어가 물 밖으로 나오면 몸 안의 압력이 갑작스런 압력에 따라가지 못해서 눈알이 튀어나온다. 밀봉된 과자봉지를 높은 산 정상에서 보면 봉지가 빵빵해지는 것도 같은 이치다. 이건 1분실험이 아니잖아! 높은 산에 가야하는 실험인 걸. 헐~

움직이는 버스나 지하철 안에서 점프하면 어디에 착지할까?

아무리 점프해도 뛰기 전의 바로 그 지점에 착지한다. 관성의 법칙 때문이다.

관성의 법칙은 움직이는 물체는 계속 움직이려고 하고 정지한 물체는 계속 정지하려는 성질을 말한다. 일상에서도 적극적인 사람은 더 적극적이 되고 소극적인 사람은 더 소극적이 되던데…….

자연의 법칙들은 영원불멸할까.

자연의 법칙은 절대 바뀌지 않을까.

자연의 법칙이나 시회법칙이나 비슷한 부분이 많은 것 같다. 사회 역시 자연의 일부여서 그럴까.

한번쯤은 궁금했던 이야기들 속으로 들어간 시간이었다.

물리법칙을 일상에서 찾아보는 실험, 1분 안에 끝내는 간단 물리실험, 누구나 흥미 있을 것이다.

 쉽고 흥미롭게 되어 있기에 초등학생이라면 대환영이겠지.

중학교에서 배운 과학 내용들이 많이 들어 있다. 추천이다.

** 한우리북카페 서평단입니다. **