목 적 : 필름통을 이용하여 소형 로켓을 만들어 발사할 수 있고, 기체의 압력, 반응 속도, 힘과 운동, 탄도
등의 원리를 설명할 수 있다.
준비물 : 약수저, 10mL 메스실린더, 100mL 비커 3개, 실험용 바구니, 줄자(10m), 가위, φ3mm철사(20cm), 시험관 5개,
시험관 대, 식초, 물, 우유팩 종이, 휴지, 투명 테이프, 탄산수소나트륨, 빨대, 1/4˝ 윙너트, 1/4×5” 볼트,
10×15cm 나무판, 드라이 아이스, 풍선.
제작방법
① 필름통 로켓의 제작
∙ 로켓 몸통용으로 사용할 필름통을 준비한다. 단, 반드시 필름통 뚜껑이 
∙ 우유팩의 옆면을 반원형으로 잘라 원추형의 로켓 머리 부분을 만든다.
∙ 각자 아이디어를 살려서 로켓 몸통에 꼬리날개를 적절히 부착한다.
② 발사대의 제작
∙ 구멍이 뚫린 나무판에 발사각도 조정용 너트와 로켓 지지용 철사를 끼운다.
∙ 로켓 몸통에 빨대를 잘라 붙인다.
식초 로켓 발사 요령
① 약숟가락으로 필름통 뚜껑 위에 소량의 탄산수소나트륨을 올려놓는다.
② 필름통 몸통 위에 적절히 묽힌 식초를 넣고 뚜껑을 닫아 신속히 발사대에 장치한 후 피한다.
③ 식초로켓 발사에 대한 탐구 과제
식초의 농도는 로켓이 날아가는 거리에 어떤 영향을 미치는가?
∙ 위의 탐구 주제에 대한 가설을 설정하고, 이 가설을 검증하기 위한 실험을 설계하여 실제로 실험을 수행하여 보자.
∙ 실험 결과에 근거하여 제시된 주제에 대한 결론을 도출하여 보자.
∙ 각 조별로 탐구를 수행한 결과를 보고서로 작성하여 보자.
주의 사항
① 필름통에 약품을 넣는 학생은 반드시 보안경을 하도록 한다.
② 식초의 농도가 크면 필름통 뚜껑이 빨리 열리므로 신속히 장치하도록 한다.
실험 결과 및 토의
① 식초의 농도에 따른 발사거리를 측정할 때 일정하게 유지한 조건은?
② 식초의 농도는 어떻게 변화시켰는가?
③ 식초의 농도에 따른 발사 시간 사이에는 어떤 관계가 있는가?
④ 여러 가지 식초의 농도 변화에 따른 발사 거리를 측정한 결과를 표로 정리하여 보자.
⑤ 실험을 하면서 내가 관찰한 사항들을 정리해 보자.
드라이아이스 로켓
물질은 일반적으로 고체에서 액체를 거쳐 기체로 변하거나, 반대로 기체에서 액체를 거쳐 고체로 상태가 변하는 것이 일반적이지만 드라이아이스처럼 기체에서 직접 고체로, 또는 고체에서 바로 기체로 상태가 변할 수도 있는 승화 현상이 있음을 이해하며, 이러한 상태 변화를 분자의 운동과 관련시켜 설명할 수 있다.
① 풍선에 작은 조각의 드라이아이스를 넣고 꼭 묶은 후에 풍선이 어떻게 되는지 살펴보자.
② 필름통 로켓에 위의 식초와 탄산수소나트륨 대신, 드라이아이스를 조금 넣어 마개를 꼭 막고 발사대에 올려놓아 보자. 어떻게 되는가?
③ 드라이아이스의 양을 다르게도 해보고 물을 2～3방울 넣어도 본다. 발사 시간의 차이가 있는가? 물을 넣었을 때 발사 시간의 차이가 생기는 이유를 설명 해보자.
드라이아이스 로켓의 원리
드라이아이스는 기체인 이산화탄소를 압축하여 고체로 만들어 영하 78.5℃의 낮은 온도를 유지하기 때문에 아이스크림을 보관한다든지, 차가운 음식을 더욱 차갑게 유지할 때 냉각제로 사용한다. 고체 이산화탄소 덩어리인 드라이아이스는 열을 받으면 곧바로 승화되어 기체가 되기 때문에 필름통 속의 부피가 크게 늘어나게 되고, 기체 분자가 필름 통 벽면에 충돌하는 힘에 의해 기체의 압력이 커져 “뻥” 소리와 함께 뚜껑을 강하게 밀어내며 발사된다.
드라이아이스에 물을 넣으면 물로부터 에너지를 흡수하여 드라이아이스 분자가 열을 받아서 기체로 승화하는 현상이 빨리 일어나게 된다. 하지만 물의 양을 너무 많이 넣을 경우에는 드라이아이스 주변의 물이 얼어 얼음이 되고, 형성된 얼음 막으로 인해 승화 속도가 느려지게 될 수도 있다.