물속의 금속 추와 코르크 추

 

목  적 : 유체 속에서의 상대적 정지관성의 크기를 알아본다

 

준비물 : 페트병, 코르크마개, 실, 수레, 도르래, 추.

방  법

①  버스가 오른쪽으로 가속될 때 버스 속의 금속 추는 어느 쪽으로 기울어질까?  또, 버스가 로터리를 빙 돌 때는 추는 어느 방향으로 기울어질까?

② 오른쪽 그림과 같이 물이 가득 든 병 속에 가벼운 코르크 마개를 매달아 물 속에 떠 있도록 한다.

③  이것을 수레에 설치를 하고, 손으로 잡고 있다가 놓으면 수레가 오른쪽으로 가속된다. 

④  이때 코르크 마개는 어느 방향으로 이동할까?  또, 병을 잡고 빙 돌면 코르크 마개는 각각 어느 방향으로 이동할까?

⑤  위의 두 경우에서의 차이점을 설명해 보자.

 

  결  과

①  오른쪽으로 가속될 때는 추가 왼쪽으로 기울어지고, 돌 때는 바깥쪽으로 기울어진다.

②  코르크마개는 가속되는 쪽(오른쪽)으로 움직이고, 돌면 코르크 마개는 안쪽으로 움직인다.

 

 원  리 : 추와 공기, 코르크 마개와 물의 관성의 상대적 크기 때문이다. 무거운 것이 현재의 위치를 지키려는 성질(정지관성)이 크므로 가벼운 것이 밀리게 된다.

- 링거병의 마개에 금속 추와 코르크 추를 적당 길이의 실로 매단다. 병 속에 물을 넣고, 금속 코르크 추를 넣고 마개를 닫는다. 병을 바로 들면 금속 추가 물 속에 매달려 있고, 거꾸로 들면 물 속에 코르크마개가 떠 있게 된다. 이것을 통하여 위 실험을 하면 편리하다.