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[도전!섭섭박사 실험실] 팀을 승리로 이끄는 응원도구를 만들어라!

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2018년 04월 16일 11:56 프린트하기

섭섭박사님은 따뜻한 봄을 맞아 야구장으로 나들이를 나왔어요. 박사님은 신나게 응원하기 위해 응원단장의 구령을 기다리고 있었지요. 그런데 저 멀리에서 응원단장이 응원도구를 모두 잃어버려 동동거리고 있는 모습이 보였어요. 섭섭박사님은 응원도구를 직접 만들어 응원단장에게 주기로 마음먹었답니다. 과연 응원도구를 만들 수 있는 방법이 있을까요?

 

어린이과학동아 8호 제공
어린이과학동아 8호 제공

 

 

● 도전! 실험

 

호루라기를 만들어라!

 

첫 번째로 만들 응원도구는 ‘호루라기’예요. 입으로 불어서 소리를 내는 도구지요. 옛날엔 뿔이나 나무로 만들었지만 요즘에는 주로 금속으로 만든답니다. 간단한 재료를 이용해 호루라기를 만들어 볼까요? (준비물 : 알루미늄 캔, 병뚜껑 2개, 칼, 알루미늄 호일, 글루건)

 

호루라기 만들기 - 어린이과학동아 8호 제공
호루라기 만들기 - 어린이과학동아 8호 제공

➊ 알루미늄 캔을 가로 3.5cm의 긴 직사각형으로 자른다.
➋ 칼을 이용해 병뚜껑 두 개에 각각 1cm폭의 홈을 만든다.
➌ 글루건으로 ➊을 병뚜껑 한 개에 붙인다.
➍ 알루미늄 호일을 뭉쳐 구슬 모양으로 만든 뒤,
에 넣고 글루건을 이용해 남은 병뚜껑을 붙인다.
➎ 병뚜껑 밖으로 빠져 나온 캔 껍질을 4cm정도 남겨 놓고 자른 후, 남은 부분을 잘린 조각으로 빙 두른다.

 

 

 

어떻게 된 걸까?

 

☞ 결과 : 입으로 공기를 불어 넣으면 ‘삐리릭-’ 소리가 난다.

 

호루라기에 바람을 불어 넣으면 좁은 틈을 따라 공기가 이동해요. 이 공기의 일부는 앞으로 곧장 나가지요. 나머지 공기는 몸체를 따라 흐르면서 안에 든 구슬을 흔든 후 위쪽 구멍으로 빠져나온답니다.


이때 앞으로 직진한 공기의 진동과 구슬을 흔든 후 빠져나온 공기의 진동이 합쳐져 공기의 진동이 더욱 커져요. 즉, 합쳐진 공기의 진동이 귀로 전해져 우리는 호루라기의 소리를 듣게 되는 거예요. 또한 불규칙적으로 진동하는 구슬에 의해 호루라기 고유의 떨리는 소리가 만들어진답니다.

 

※ 주의! 알루미늄 캔이 날카로워 다칠 수 있으니 반드시 장갑을 끼고, 어른과 함께 하세요.

 

 

왜 그럴까? 소리를 결정하는 세 가지!

 

소리는 공기나 물 같은 매질의 진동이 점점 퍼져나가는 파동을 말해요. 소리를 구성하는 요소에는 무엇이 있을까요?

 

북을 두드리면 공기의 진동으로 소리가 난다. - 어린이과학동아 8호 제공
북을 두드리면 공기의 진동으로 소리가 난다. - 어린이과학동아 8호 제공

북을 두드리거나 기타의 현을 튕기면 소리가 나요. 이때 북의 가죽이나 기타의 현을 잡아 진동을 멈추면 더 이상 소리가 들리지 않지요. 소리는 공기가 진동함으로써 만들어지기 때문이에요.

 

소리는 세기, 높이, 맵시로 구성돼요. 소리의 크고 작음을 나타내는 세기는 물체가 진동하는 폭에 의해 달라져요. 센 소리는 진폭이 크고, 약한 소리는 진폭이 작지요. 따라서 소리의 세기를 나타내는 단위인 데시벨(dB)은 진동의 진폭으로 결정되는 거예요.

 

또 소리의 높낮이는 진동수가 결정해요. 진동수는 단위시간 당 진동한 횟수를 가리키지요. 진동수가 높을수록 더 높은 소리가 난답니다. 마지막으로 소리가 만든 파동의 모양도 소리를 구성하는 요소 중 하나예요. 이를 소리의 맵시라고 하는데, 사람마다 목소리가 다른 건 소리의 맵시(소리의 파동이 생긴 모양)가 다르기 때문이랍니다.

 

 

● 실험 하나 더!

 

부부젤라 만들기

 

부부젤라는 2010년 남아프리카공화국 월드컵을 계기로 전세계에 널리 알려졌어요. 시끄럽고 요란한 소리를 내는 부부젤라를 섭섭박사님과 함께 만들어 볼까요?

 

부부젤라 만들기 - 어린이과학동아 8호 제공
부부젤라 만들기 - 어린이과학동아 8호 제공

➊ 플라스틱 컵의 아래 부분을 잘라낸다.
➋ 테이프를 이용해 종이심을 컵 아래 부분에 고정시킨 후, 컵 머리 부분에 풍선을 끼운다.
➌ 송곳을 이용해 플라스틱 컵에 구멍을 뚫는다.

 

※ 주의! 칼을 사용할 때는 반드시 장갑을 끼고, 어른과 함께 하세요.

 

 

어떻게 된 걸까?

 

☞ 결과 : 구멍에 입을 대고 공기를 불어 넣으면 ‘뿌-’ 하는 소리가 난다.

 

플라스틱 컵에 뚫은 구멍으로 공기를 세게 불어 넣으면 풍선이 진동해요. 이때 주변의 공기도 함께 진동하는데, 이 공기는 종이심을 통해 밖으로 나오지요. 그 결과, 부부젤라의 소리를 듣게 되는 거랍니다.


실제 부부젤라는 120~140dB에 이르는 커다란 소리를 낼 수 있어요. 이는 항공기가 이륙할 때 발생하는 소음과 비슷한 수준이며, 사격장이나 기차소리보다도 크지요. 부부젤라의 굉음이 경기를 방해할 수 있다는 이유로 2012년 런던 올림픽 조직위원회는 대회 기간 동안 부부젤라의 사용을 금지했답니다.

 

어린이과학동아 8호 제공
어린이과학동아 8호 제공

 

이번 실험을 직접 해 본 뒤 영상이나 사진을 담당기자의 이메일(longfestival@donga.com)로 보내 주세요. 응모해 준 친구들 중 3명을 뽑아 선물을 드립니다! 메일에 이름과 주소, 연락처도 함께 적어 주세요~!

 

*출처 : 어린이과학동아 8호(2018. 4.15 발행)

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