한 매체에 4년째 과학칼럼을 쓰고 있습니다. 내가 즐겁고 재밌어서 시작한 일이었는데 주위 분들이 꽤 많은 관심을 보이더군요. 이젠 다른 방식으로도 과학을 이야기해보고 싶어졌습니다. 주위에서 흔하게 구할 수 있는 재료로 간단하게 할 수 있는 과학실험! 그냥 눈으로 보기만 해도 쉽게 이해할 수 있는 과학이야기가 무궁무진하답니다. 꼭 아이 교육을 위한 것만은 아니에요. 소설이나 만화책을 보듯, 그냥 재미로, 교양으로 보는 과학실험 이야기를 시작하려 합니다.
김장철인데 다들 김장은 하셨나요? 동네 마트에 가니 배추와 무가 한가득이네요. 그리고 한쪽엔 김장비닐이 쌓여 있습니다. 요즘은 김장비닐을 김치 보관하는 데에만 사용하는 게 아니더군요. 김장비닐에 배추를 넣어 절이기도 하고, 남은 비닐에 선풍기나 이불 등 집안 물품을 넣어 보관하기도 하고요.
저는 김장비닐에 풍선을 넣어보기로 했습니다.
<준비물>- 김장비닐 특대형 1개, 풍선 6개, 테이프 조금 (김장비닐 중형, 풍선 4개로도 가능합니다!)
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| ▲ 준비물 : 김장비닐(마트봉투), 풍선 4개 또는 6개, 테이프 |
| ⓒ 심혜진 |
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2. 풍선에 바람을 넣어주세요. 서로 비슷한 크기로 불어주셔야 합니다.
3. 풍선을 김장비닐에 넣어주세요.
제가 사용한 비닐은 특대형이에요. 6개 넣으니 적당하네요. 이보다 작은 비닐(마트봉투)에는 가로로 2개 넣으면 딱 맞을 거에요. 총 4개만 넣으셔도 된답니다. 4개든 6개든 상관 없어요. 구할 수 있는 것으로 하시면 됩니다.
4. 비닐 안에서 풍선들이 막 굴러다니지 않을 정도로 정돈을 하신 후 테이프로 고정해 주세요.
필요한 준비물이 하나 더 있어요! 바로 넓은 판자랍니다. 저는 판자 대신 다리미판을 사용했습니다. 다리미판이 마땅치 않으면 작은 상도 괜찮아요. 두세 명 정도 앉아 차 마실 수 있는 작은 상이요.
5. 매끈한 면이 풍선에 닿도록 다리미판을 풍선 위에 올립니다.
그 다음엔 다리미판 '한 가운데'에 살포시 올라서시면 됩니다. ^^
풍선 여섯 개가 어른인 제 몸무게를 감당하고도 남습니다. 몸무게 70kg이 넘는 어른이 올라가도 끄떡없어요. 어떻게 그까짓 풍선이 70kg 무게를 견디는 걸까요?
비밀은 힘의 분산에 있습니다. 풍선 하나였다면 발 한쪽만 올려도 금방 펑 터지고 말았겠죠. 하지만 풍선이 차지하는 면적만큼 사람 몸무게가 넓게 분산되면서 실제 풍선 하나가 받는 무게는 얼마 되지 않는답니다.
예를 들어볼게요. 연필을 위 그림처럼 양쪽 손가락으로 잡고 있다면 어느 손가락이 더 아플까요. 물으나 마나 오른쪽 손가락입니다. 한 가지 차이 때문인데요. 바로 연필이 손에 닿는 면적입니다. 오른쪽은 뾰족한 연필심에 모든 힘이 들어갑니다. 반면 왼쪽은 오른쪽에 비해 손과 닿는 면적이 훨씬 넓죠. 왼쪽은 닿는 면적만큼 힘이 분산된 경우입니다.
운동화 신은 발에 밟히는 것보다 하이힐 굽에 밟혔을 때 눈물 찔끔 나게 아픈, 바로 그 원리와 같습니다.
이 실험의 압권은, 판자 위에 올라서는 순간입니다. 만일 아이와 함께 이 실험을 하신다면 어른이 먼저 올라가 시범을 보이시는 게 좋아요. 아이들은 어른을 굉장히 큰 사람으로 여긴다고 합니다.커다란 어른이 풍선 위에 올라가려고 할 때, 아이들 마음이 얼마나 조마조마 할까요? 활동적인 아이의 경우, 귀를 막고 눈을 감고 소리를 지르고, 아마 난리를 부릴 겁니다. 그런데 막상 터지지 않는 풍선을 보고는 정말 신기해한답니다.
물론, 올라가는 어른 마음도 콩닥거리기는 마찬가지에요. 저도 수십 번을 풍선 위에 올라가봤지만 할 때마다 겁이 나는 건 어쩔 수가 없더군요. 그래도 어른이 먼저 올라가는 걸 본 아이들은 이내 자기들도 해보겠다고 용기를 냅니다. 이때 어른들은 아이가 '판자 한 가운데'를 밟고 올라설 수 있도록 옆에서 잘 잡아주시면 됩니다.
덧붙이는 글 | 이 내용은 함소아마미블로그에서도 보실 수 있습니다.