풍선바베큐

 

 

        

탄성력을 배울 때 이 실험을 보여주면 마술을 보는 듯 신기해한다. 탄성력의 성질과 복원력이 어느 방향으로 작용하는지를 알 수 있게 하는 자료이다. 고무풍선의 표면은 대부분이 늘어나지만 늘어나지 않는 부분이 두 곳이 있다. 그 두 곳만 제대로 찾아 철사를 찔러보면 터지지 않는다.

목  적 : 탄성력에 대한 이해를 높인다.

 

준비물 : 고무풍선 1개, 굵은 철사(길이 50cm, Φ3mm)

 

방  법

①  풍선을 적당한 크기로 불어 입구를 꽉 묶어 바람이 새지 않게 한다.

②  풍선이 바늘에 찔리면 무조건 터질까? 끝이 날카로운 철사로 풍선의 표면을 적당히 찔러보자. 풍선이 터지지 않게 찌르려면 어디를 찔러야 할까?

③  끝이 뾰족하게 다듬어진 철사에 윤활유 칠한 후 풍선의 입구 쪽에 조심스럽게 꽂아서 꽁지 쪽으로 찔러 보자.

④  철사를 꽂을 때 고무풍선이 터지는 곳은 어디인가?

⑤  고무풍선에 철사를 꽂아도 터지지 않는 곳은 어디인가?

⑥  고무풍선에 철사를 꽂아도 터지지 않았다면 그 이유는?

 

결 과 : 오른쪽 윗 그림과 같이 풍선에 바늘을 찌르면 풍선이 터지지 않고, 아래쪽 그림과 같이 풍선에 바늘을 찌르면 풍선이 터진다.

 

원  리 : 고무풍선의 표면은 대부분이 늘어나지만 늘어나지 않는 부분이 두 곳이 있다. 그 두 곳만 제대로 찾아 철사를 찔러보면 터지지 않는다. 윗쪽 그림의 두 점은 고무풍선의 탄성력이 구멍 안쪽으로 작용하기 때문이고, 아래쪽 그림의 두 점은 힘이 구멍 바깥쪽으로 작용하기 때문이다.

 

유의점 : 왼손으로 풍선을 잡고, 오른손으로 철사 끝에서 5cm정도쯤을 잡고 풍선을 찌른다. 철사 끝의 뾰족한 부분에 손이 찔리지 않게 주의한다. 그리고 윤활유를 칠하면 철사와 고무풍선 사이의 마찰을 줄일 수 있어 철사가 잘 들어간다.