물컵 회전 시키기 초간단 실험 (관성, 원심력)
기존에는 아래 링크처럼 CD케이스나 플라스틱으로 물컵 회전시키는 도구를 만들어 사용해 왔다.
그런데 요즘은 CD케이스를 구하기 어렵다. 그리고 생각해 보니 반드시 플라스틱을 사용해야 하는 것은 아니다.
어떤 형태로든 네모난 판만 있으면 된다. 그리고 한번 만들어서 오래 보관할 필요도 없다.
그래서 CD 케이스 대신 두꺼운 종이로 만들어 보았다.
주변을 둘러보다 버려진 사과박스를 보니, 사과박스 종이가 생각보다 상당히 두껍고 단단하다.
이런 골판지나 박스 종이를 사용하면 생각보다 만들기도 간단하고 활용하기도 좋다.
아래 사진은 사과박스 잘라서 만들어 본 모양이다.
위 CD케이스로 만드는 링크에서도 설명해 놓았지만, 실을 묶을 때는 4개를 각각 묶어서 우물 정자 모양이 되게 만들어야 한다. 그리고 물컵을 중심에 올려 놓면 물컵이 미끄러지지 않아서 실험하기가 좋다.
물컵은 반드시 플라스틱 컵을 사용하고, 물은 절반이상 넣어서 사용하는 것이 좋다. 무게가 어느정도 나가야 실험에 성공할 확률이 높아지기 때문이다.
이 실험은 물컵을 올려 놓고 실을 돌려서 원운동만 하면 물이 쏟아지지 않고 돌릴 수 있다.
빨리 돌릴 필요 없다. 네모난 판위에 올려진 물컵이 원운동을 유지할 수 있는 만큼의 속력으로만 돌리면 된다.
https://youtube.com/shorts/iTHsEPn4S_E
단점은 종이가 물에 젖는 다는 점이다.
하지만 1시간 정도 실험하는데는 큰 문제는 없다. 그리고 종이는 필요하면 다시 잘라서 만들면 된다.
<학생들과 수업을 해보면 물컵 돌리는 다양한 방법>
1. 학생들은 우리처럼 원으로 돌리지 않고 쌍절봉 돌리 듯 다양한 방법으로 돌린다.
https://www.youtube.com/watch?v=fCKFomRGdos
2. 원운동만 하면 된다. 그래서 실을 길게 만들어서 크게 돌려도 된다.
3. 원운동만 정상적으로 유지되면 물은 쏟아지지 않는다. 그렇다면 도구 없이도 가능하지 않을까?
그래서 맨손으로 도전해 보았다. 물론 처음에는 생각처럼 쉽지는 않다.
충분히 연습하고 과감하게 물컵을 뒤집을 수 있는 용기만 있다면 맨손으로도 가능하다.