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오늘은 '우리집은 과학 창의력 놀이터' 중에서
'물의 대류 현상'에 관한 실험을 해 보았어요.
1. 준비물
따뜻한 물(50℃ 정도), 차가운 물, 투명 패트병(또는 유리병), 물감, 필름지(또는 책받침)
2. 따뜻한 물과 차가운 물 준비
따뜻한 물은 아이가 만질 수 있을 정도로 따뜻한 물(50℃ 정도)을 준비합니다.
이때 물이 용기에 가득 찰만큼 붓습니다.
두 물의 차이를 나타내기 위해서 따뜻한 물에 물감을 풀어요.
두 물의 온도 차이를 느껴봅니다.
3. 두 물병 붙여 세우기
필름지나 책받침으로 따뜻한 물병의 입구를 막아서
차가운 물 병 위에 놓습니다.
두 병의 입구를 잘 맞추어 놓아야지 제대로 실험할 수 있습니다.
이때 공기의 압력 때문에 필름지를 붙인 손을 때도 물이 쏟아지지 않습니다.
마술같아서 아이가 무척 좋아했어요. ^^
여기서 잠깐!!
'공기의 압력' ?? 그게 어떻게 작용하는지 이해가 안 되고
책에는 자세한 설명이 없어서 제가 아는 물리선생님께 여쭤보았어요.
그랬더니.. 이런 그림으로 설명을 해주셨어요.
화살표를 압력이라고 비유했을때
필름지를 미는 공기의 압력이 물의 압력보다 커서 필름지가 안 떨어진다고 하네요.
두 입구를 붙인 상태에서 필름지를 1/3 가량 옆으로 빼 냅니다.
두 용기 사이에 연결 통로를 만들어주는 과정입니다.
하지만... 위의 물(따뜻한 물)은 내려오지 않습니다.
와~~~ 정말 신기하죠?? ^^
(사진 상에도 위의 초록색 물이 아래로 흘러가는 부분이 안 보이죠?)
필름지로 따뜻한 물병의 입구를 다시 잘 막고 두 병을 분리시키세요.
이번에는 반대로 차가운 물병을 따뜻한 물 위에 놓아보세요.
그리고 필름지를 1/3 가량 빼어봅니다.
오~~~ 아래 물(따뜻한 물)이 스멀스멀 위로 올라갑니다.
이것도 신기하네요.. 물이 거꾸로 올라가니 말이죠. ㅎㅎㅎ
4. 정 리
왜 따뜻한 물이 위에 있을때는 물이 내려오지 않고
따뜻한 물이 아래에 있을때 물이 차가운 물 쪽으로 올라갈까요???
이것은 '대류현상'에 의한 것인데
따뜻한 물을 올라가고 차가운 물을 내려오는 성질 때문입니다.
냄비에 물을 끓일때 가스레인지 불이 냄비 아랫쪽을 데우면
아랫쪽의 따뜻해진 물이 위로 올라가고 차가운 물이 아래로 내려오면서
물이 전체적으로 데워지는 원리입니다.
공기도 마찬가지이죠?
따뜻한 공기는 위로 올라가고 차가운 공기는 아래도 내려갑니다.
집에 책받침이 없으신 분들은 화장품이나 샴푸 케이스를 이용하세요.
화장품이나 샴푸의 포장 케이스가 보통 이런 필름지로 되어있더라구요.
전 이 실험을 위해서 아이리무버를 일부러 샀네요. ㅍㅎㅎ
그 필름 포장지가 꼭!! 필요해서 말이죠.. ^^
다음 주가 마지막 실험이네요.
그럼... 다음 주에 만나요. ^^
