쿵쾅툭탁 힘과 운동 이야기

쿵쾅툭탁 힘과 운동 이야기 ㅣ 교과서가 쉬워지는 교과서 12
김성호 지음, 김고은 그림 / 미래아이(미래M&B,미래엠앤비) / 2025년 8월

*** 출판사로부터 도서를 제공받아 작성한 주관적인 리뷰입니다. ***

철학자와 물리학자

과학을 배울 때 철학자의 이름이 자주 등장하는 이유는 오랜 옛날에는 철학이 유일한 학문이였기 때문이다. 그 중 철학자 아리스토텔레스는 문학, 수학, 정치학, 의학과 과학 지식까지 해박한 천재인데, 지금 생각하면 조금 황당한 이론도 있지만 당시에는 누구도 생각하지 못한 근거와 추론이였으며, 후대 많은 지식인들에게 영감을 준 인물이라 할 수 있겠다.

책에는 피사의 사탑 실험의 진실과 관련해 갈릴레오가 중력을 실험한 이야기가 나온다. 아리스토텔레스는 무거운 물체일수록 빨리떨어진다고 했으나, 갈릴레오는 무게가 다른 두개의 공을 떨어뜨렸을때 동시에 떨어진다는 것을 사고 실험으로 밝혔다. 하지만 가벼운 깃털과 무거운 볼링공을 동시에 떨어뜨리면 볼링공이 먼저 떨어지는 이유는 뭘까? 그것은 1971년 달에서 한 실험으로 확실한 이유가 밝혀진다. 과학은 이렇게 끈임없는 추론과 실험으로 실체를 밝혀가는 과정이라 할 수 있겠다.

인공위성은 어떻게 해서 계속 도는 걸까?

그 이유를 알려면 먼저 지구에 있는 중력에 대해 이해해야한다. 책에서는 우주 정거장에서 몸이 둥둥 떠다니는 것을 예로들어 지구에서 작용하는 중력과 원심력에 대해 설명한다. 로켓이 대기권을 벗어나 궤도에 진입하면 뉴턴이 상상했던 지구를 한 바퀴 삥 도는 대포알 처럼 인공위성도 계속 해서 떨어지면서 궤도를 도는 원운동을 하게 되는 것이다.

힘과 운동

중력 원심력이외에도 또 어떤 힘이 있을까? 책에서는 관석의 법칙, 가속도의 법칙, 작용 반작용의 법칙을 이용해 힘과 운동의 관계를 연구하는 물리학의 분야인 역학에 대해 설명한다.

위로 뜨는 힘, 부력_쇠로 만든 배가 물에 뜨는 이유

비행기가 하늘을 나는 것 만큼 신기한 것은 바로 무거운 쇠덩어리 배가 물에 뜨는 이유일 것이다. 아이도 나무는 가벼워서 둥둥 뜨지만, 쇠가 어떻게 무거운 짐까지 싣고 앞으로 나아가는 건지 궁금해 했는데, 이 책을 읽으면서 그 이유를 설명해 줄 수 있었다. 금속을 넓게 펴서 부피를 최대한 늘려서 밀도를 줄이는 것이다.

그래서 수영장에서 몸이 가볍게 느껴지는 이유와 물 속에서는 무거운 물건이 더 가볍기 들리는 이유를 부력으로 이해 할 수 있었다.

다른 듯 닮은꼴인 두 개의 힘, 전기와 자기

전기에는 양전하와 음전하가 있듯이 자석에는 N극과 S극이 있다. 하지만 다른 점은 서로 밀어내는 자석의 극과는 다르게 전기는 함께 서로 끌려 간다는 점이다.

처음 책을 읽을땐 아이에게 아직 수준이 맞지 않아 어렵지 않을까 싶었는데, 읽다보니 앞으로 배울 과학 수업을 위해 미리 알아두면 좋을 내용들이 많아서 유익했다.

게다가 자석을 자르고 자르면 N극과 S극중 무엇이 남을까? 우주는 중력이 아예 없을까? 같은 평소에 궁금했던 질문들이 많았는데, 정답을 얻을 수 있어서 재미있는 시간이였다.