[신나는 과학이야기] 도르래와 축바퀴 뭐가 다르지?

[신나는 과학이야기] 도르래와 축바퀴 뭐가 다르지?

입력 2006-09-29 00:00
수정 2006-09-29 00:00
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서울시과학전시관을 찾아서

청명한 가을 하늘 아래 아침 저녁엔 선선하고 한 낮에는 더운 날씨가 계속되고 있다. 서울특별시과학전시관의 물놀이 체험마당에서 시원한 과학의 바람을 느껴보는 것은 어떨까? 물놀이 체험마당은 아르키메데스 운동 장치, 음악 분수, 파이프 전화, 다람쥐 펌프 등 직접 작동해볼 수 있는 전시물로 구성되어 있다.

엘리베이터·거중기도 도르래 원리 이용

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바퀴에 줄이나 체인 등을 걸어 힘의 방향이나 크기를 바꾸는 도구를 도르래라고 한다. 하나의 축에 크기가 다른 두 바퀴를 고정시켜서 작은 힘으로 무거운 물체를 끌어올릴 수 있도록 하는 도구를 축바퀴라고 한다. 도르래에는 힘의 이득은 없고 방향만 바꿀 수 있는 고정 도르래와 적은 힘으로도 움직일 수 있도록 하는 움직 도르래가 있다. 도르래는 우리 생활에 없어서는 안될 엘리베이터에 사용되고 있고, 조선시대에 수원 화성을 지을 때 정약용이 고안한 거중기에도 활용되었다.

체험마당에는 대형 고정 도르래, 움직 도르래, 축바퀴와 연결된 의자에 앉아 줄을 당기면서 일정한 높이로 올라가기 위해 필요한 힘의 크기를 비교해 볼 수 있다.

왜 얼음판 위의 요정들이 팔을 오므리고 회전할까?

각운동량 체험기의 회전 원판에 올라서서 팔과 다리를 벌렸다 오므렸다를 반복하면, 몸이 회전하는 속도가 변하는 것을 느낄 수 있다. 각운동량이란 회전운동하는 물체의 운동량을 가리키는 것인데, 물체의 질량과 속도·회전 반경의 곱으로 구할 수 있다. 회전하는 물체의 각운동량은 외부의 힘이 작용하지 않는 한 일정하게 보존되는데, 팔이나 다리를 오므리면 회전 반경이 작아지므로 회전 속도가 빨라지게 되는 것이다. 다이빙할 때 몸을 움츠리는 것도 이와 같은 원리이다.

물로 소용돌이를 만들어보자

물 종합 운동 장치는 물의 낙차를 이용한 전시물인데, 자유낙하 수차와 물 소용돌이 실험장치가 눈길을 끈다. 자유낙하 수차는 물레방아에 달린 8개의 양동이에 물이 떨어질 때 물레방아가 돌아가는 전시물이다. 그런데 이 물레방아는 한 방향으로 돌지 않고, 양동이 안에 든 물의 양에 따라 다른 방향으로 회전한다. 물의 소용돌이는 물이 담긴 통의 밑바닥 구멍으로 물이 빠져나갈 때 통이 회전하는 속도가 빨라지면서 물이 원심력에 의해 바깥 쪽으로 밀려서 물 기둥의 가운데에 공기 기둥이 생기는 것이다. 통의 아래쪽으로 갈수록 수압이 커지기 때문에 공기 기둥은 아래쪽으로 갈수록 가늘어진다. 집에서도 물의 소용돌이를 만들어 볼 수 있다.

페트병 하나에 물을 반쯤 넣고 페트병의 입구에 또다른 페트병의 입구를 대고 고무찰흙으로 단단히 붙인다. 물이 담긴 페트병을 위쪽으로 오도록 하고, 고무찰흙으로 붙인 부분을 손으로 잡고 빠르게 돌리면 된다.

서울특별시과학전시관 가는 길

서울특별시과학전시관에는 물놀이 체험마당뿐만 아니라 화훼원, 작물원, 곤충생태관, 암석관찰원, 야생화관찰로 등이 있어 다양한 분야의 과학을 맛볼 수 있다. 특히 30일까지 호주국립과학기술센터의 전시물을 체험해볼 수 있는 ‘생각을 키우는 과학체험전’이 열린다. 지하철 2호선 낙성대역 4번 출구에서 마을버스를 이용하면 쉽게 도착할 수 있다.

자세한 내용은 홈페이지(ww w.ssp.re.kr)를 참조하면 된다.(02)881-3000.


이종배 서울시의원 “마약 용어 일상화 방치 안 돼… 실질적 제한 위한 법 개정 건의할 것”

서울특별시의회 마약퇴치 예방교육 특별위원회 이종배 위원장은 13일 서울시 마약대응팀과 외식업위생팀으로부터 ‘마약류 상호·상품명 사용 문화 개선’ 추진 현황과 향후 사업 방향에 대한 보고를 받았다. 서울시는 「식품표시광고법」과 「마약류 상품명 사용 문화 개선 조례」에 따라 2023년 5월 기준 마약류 상호를 사용하던 음식점 37개소 중 26개소의 상호를 변경하도록 계도해 현재 11개소가 남아 있는 상황이라고 보고했다. 이 중 8개소는 전국 단위 체인점으로 식약처가 홍보·계도 중인 것으로 나타났다. 또한 영업 신고·명의 변경 시 마약 상호 사용 제한을 권고하고 법정 위생 교육 관련 내용을 포함해 연간 약 10만명의 영업자를 대상으로 교육을 실시하고 있으며 간판(최대 200만원), 메뉴판(최대 50만원) 등 변경 비용도 식품진흥기금으로 지원하고 있다고 밝혔다. 마약대응팀은 청소년들의 SNS 기반 마약 접촉을 차단하기 위한 온라인 감시 활동 현황도 함께 설명했다. 시는 트위터, 인스타그램 등 SNS상에서 마약류 판매 의심 게시글을 상시 점검해 위반 여부를 확인한 뒤 방송통신미디어심의위원회에 차단을 요청하고 있으며 2025년 총 3052건, 2026년 2월 현재까
thumbnail - 이종배 서울시의원 “마약 용어 일상화 방치 안 돼… 실질적 제한 위한 법 개정 건의할 것”

김경은 영동중학교 교사
2006-09-29 20면
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