메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

[도전!섭섭박사 실험실] 만우절, 지금부터 과학 마술쇼를 준비하라!

통합검색

[도전!섭섭박사 실험실] 만우절, 지금부터 과학 마술쇼를 준비하라!

2018.03.26 12:30

4월 1일 만우절이 얼마 남지 않았어요. 그래서 섭섭박사님은 친구들 몰래 특별한 이벤트를 준비하고 있답니다. 바로, ‘과학 마술쇼’이지요. 과학 원리만 알면 빠른 손놀림이 없어도 멋진 마술을 보여 줄 수 있어요. 섭섭박사님은 어떤 마술을 준비했을까요?

 

어린이과학동아 6호 제공
과학 마술쇼를 준비하라 - 어린이과학동아 6호 제공

 

● 도전! 실험

 

양파망으로 물을 조종하라!

 

첫 번째로 도전해 볼 마술은 ‘내 마음대로 물이 쏟아지는 병 만들기’예요. 물의 특별한 성질을 이용하면 물병을 거꾸로 뒤집은 상태에서 ‘쏟아져라!’라고 외칠 때에만 물이 쏟아지도록 만들 수 있답니다. 섭섭박사님과 함께 비법을 배워 볼까요? (준비물 : 물병, 물, 양파망, 접착제, 송곳)

 

어린이과학동아 6호 제공
➊ 접착제로 물병 입구에 양파망을 붙인다.
➋ 양파망을 물병의 입구 크기에 딱 맞도록 자른다.
➌ 송곳으로 물병 아래 부분에 구멍을 뚫는다.
➍ 물병에 물을 채운 뒤 병 입구와 구멍을 손으로 꽉 막고 조심스럽게 뒤집는다.
➎ 물병에 뚫린 구멍에서 손을 뗀다.

 

 

어떻게 된 걸까?

 

결과 : 구멍에서 손가락을 뗐을 때에만 물이 쏟아진다.

 

물이 든 주사기는 주둥이가 아래를 향해도 물이 쏟아지지 않아요. 이처럼 주둥이가 좁으면 물병을 거꾸로 뒤집어도 물이 쏟아지지 않는답니다.


양파망을 병 주둥이에 붙이면 커다란 하나의 구멍을 여러 개의 작은 구멍으로 바꾸는 효과를 얻을 수 있어요. 그러면 물병을 뒤집어도 양파망의 좁은 구멍으로는 물이 빠져나오지 못하지요.


이때 위 실험처럼 송곳으로 병에 구멍을 뚫으면 주둥이가 좁아도 물이 쏟아져요. 송곳으로 뚫은 구멍을 통해 병 안으로 들어온 공기가 물을 밖으로 밀어내거든요. 손가락으로 이 구멍을 막으면 물은 다시 쏟아지지 않는답니다.

 

 

왜 그럴까? 물이 쏟아지지 않는 이유는?

 

왜 양파망에 있는 작은 구멍들 사이로 물이 쏟아지지 않을까요? 그건 바로 물의 ‘표면장력’ 때문이랍니다.

 

어린이과학동아 6호 제공
컵 위로 물이 살짝 튀어나와 있는데도 흘러 넘치지 않는다 - Andrew Gustar(F) (어린이 과학동아 6호 제공) 

위 사진을 보세요. 컵 위로 물이 살짝 튀어나와 있는데도 흘러넘치지 않지요? 이건 액체 속 분자가 서로를 끌어당겨 가장 작은 표면적을 유지하려는 힘인 ‘표면장력’ 때문이에요.

 

컵 위로 튀어나온 물이 넘쳐서 흐르면 표면적이 늘어나기 때문에 표면장력이 이를 막는 거랍니다. 물은 분자끼리 끌어당기는 힘이 강하기 때문에 다른 액체에 비해 표면장력도 강하지요. 그럼 물은 왜 분자끼리 끌어당기는 힘이 강한 걸까요?

 

위키미디어 제공
 

● 실험 하나 더! 

 

모래에서 검은 용 소환하기!

 

소다와 설탕만 있으면 모래에서 검은 용을 소환하는 마술을 부릴 수 있어요. 지금 바로 도전해 볼까요? (준비물 : 금속 혹은 사기 그릇, 모래, 소다, 설탕, 알코올 혹은 라이터 기름, 장갑 ) 

 

어린이과학동아 6호 제공
➊ 그릇에 모래를 잘 담고 그 위에 알코올을 조금 붓는다.
➋ 설탕 4숟갈과 소다 1숟갈을 잘 섞고, 모래 위에 동그랗게 뿌린다.
➌ 알코올에 불을 붙이고 관찰한다.

 

 

 

어떻게 된 걸까?

 

☞ 결과 : 모래에서 검은색 기둥이 구불구불하게 솟아난다.

 

빵을 부풀릴 때 주로 사용하는 소다는 ‘탄산수소나트륨(NaHCO3)’으로 이루어져 있어요. 이것을 가열하면 물과 이산화탄소 기체로 분해가 되는데, 이산화탄소 기체가 빵을 부풀리는 거랍니다. 반면 설탕은 가열하면 검은색 액체로 변해요. 설탕이 타면 검은색 탄소로 변하기 때문이지요.


소다와 설탕을 섞은 뒤 불을 붙이면 검은색 액체가 된 설탕과 소다에서 나온 이산화탄소 기체가 서로 섞여요. 비눗물에 숨을 불어 넣으면 비누 거품이 생기듯, 액체 설탕과 이산화탄소 기체가 섞이면 검은색의 설탕 거품이 만들어진답니다. 이때 위쪽의 다 탄 설탕은 검은색 탄소 덩어리로 변해서 굳어버리고, 아래쪽에서는 설탕 거품이 새롭게 생기면서 위쪽의 탄소 덩어리가 점점 솟아올라요. 그러면 검은색 기둥이 마치 용처럼 자라난답니다.

 

※ 주의! 불과 알코올을 사용하는 실험은 위험할 수 있으니 반드시 어른과 함께 하세요.

 

어린이과학동아 6호 제공
 

실험왕으로 당첨된 친구들은 담당기자의 이메일(jhg1road@donga.com)로 이름과 주소, 연락처를 보내 주세요. 과학도서를 선물로 보내 드릴게요. 이번 실험을 직접 해 본 뒤 영상이나 사진을 보내준 친구들 중 3명을 뽑아 선물을 드립니다! 메일에 이름과 주소, 연락처도 함께 적어 주세요~!

 

출처 : 어린이과학동아 6호 (3월 15일 발행) 

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

2 + 4 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

    관련 태그 뉴스