목 적 : 부력과 힘의 평형에 대해 안다.
준비물 : 페트병, 시험관, 고무찰흙, 붕어모양 소스병, 사각 소스병, 와셔, 너트.
방 법 :
① 페트병에 물을 9/10정도 붓는다.
③ 모형 잠수부를 페트병에 집어넣어 뜰 수 있을 정도가 되도록 한다.
④ 페트병을 마개로 막고 병의 옆쪽을 손으로 잡아 눌러본다. 어떻게 되는가? 시험관 속의 수위가 어떻게 되는지 잘 보고 왜 그런지 생각해 보자.
결 과 : 누르면 가라앉고, 놓으면 위로 뜬다.
원 리 : 물 속에서 물체는 그 물체가 차지하는 부피에 해당하는 물의 무게만큼 부력을 받아 떠오른다. 바다 위에 뜨는 배나 물고기들도 이러한 부력의 원리를 이용한 것이다. 페트병의 양옆을 눌러 수압을 증가시키면 시험관 속의 공기의 부피는 작아지고 손을 놓으면 커지게 된다. 이 실험에서 중요한 것은 시험관에 붙이는 고무찰흙의 양이다. 적절한 양을 붙여야만 쉽게 뜨고 가라앉을 수 있다. 이 실험에서 부력을 받는 물질은 시험관 속의 공기이며 그 부피에 따라 부력이 커지기도 하고 작아지기도 한다.
다른 모양의 응용 : 초밥 집에 가면 붕어모양의 소스 병을 구할 수 있는데 몸통을 빨강, 노랑으로 채색을 하고, 마개를 빼고, 대신 너트를 끼워 넣어 부침자를 만들어 페트병을 누르면 붕어가 아래로 헤엄쳐 내려가는 듯 해서 재미있다. 또 사각모양의 소스 병에 핀침으로 그림에 보는바와 같은 구멍을 두개 뚫어 놓고, 페트병을 누르면 가라앉았다가 놓으면 물이 화살표 방향으로 나올 때, 소스 병은 물이 나오는 반대방향으로 반작용력을 받아 소스 병이 시계방향으로 회전을 하면서 떠올라 아주 신기하고 재미있어한다.
유의점 : 원리를 설명할 때는 시험관만 넣고 하는 것이 가장 좋다.