[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.


주수현 서울시의원 “시민 마음 돌보는 상담사의 마음건강도 함께 살펴야”

서울시의회 주수현 의원(국민의힘·비례대표)은 서울시의 ‘외로움안녕120’ 사업이 시민들의 사회적 고립 해소를 위한 핵심 상담 채널로 안착한 만큼, 이에 발맞춰 상담사들의 정서적 소진을 예방할 수 있는 체계적인 심리지원 방안도 함께 강화되어야 한다고 강조했다. ‘외로움안녕120’은 서울시가 2025년 4월부터 시작한 사업으로 365일 24시간 운영하는 외로움·고립 상담창구다. 2025년 4월~12월 상담실적만 3만 3148건으로 당초 연간 목표 3000건의 약 11배를 달성했다. 사업 시작 1년을 맞은 2026년 4월 기준 누적 상담건수는 4만 건을 넘어섰으며 하루 평균 125건의 상담이 이뤄지고 있다. 서울시 자료에 따르면 당초 계획했던 목표보다 상담건수가 증가해 응대율 저하가 우려되자 2025년 9월부터 심야 상담인력을 기존 14명에서 16명으로 확대하기도 했다. ‘외로움안녕120’은 일반적인 전화 상담과 차별화된다. 상담사는 시민의 정서적 지지와 대화를 나누는 것은 물론, 고립 수준과 욕구를 진단하여 맞춤형 복지서비스를 연계하고, 위기 상황 시 관계기관과의 공조를 통해 적극 개입해야 한다. 이처럼 업무 강도가 높은 만큼, 상담사의 정서적 소진을 막기
thumbnail - 주수현 서울시의원 “시민 마음 돌보는 상담사의 마음건강도 함께 살펴야”

김경은 영동중학교 교사
2006-09-29 20면
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