물수제비의 과학적 원리가 무엇인가요?

Question

어렸을 때 돌을 바다나 강에다 던지면 돌이 튀오르는 물수제비의 과학적 원리가 무엇인가요?

물수제비를 잘 던지려면 어떤 조건이 추가되어야 하나요?

Answer 1

물수제비는 물의 표면 장력 때문에 물에 돌이 튈 수 있습니다.

표면 장력은 액체가 기체/고체에 접해있을 때, 그 경계면에 생기는 면적을 최소화하는 힘입니다.

물을 컵에 부었을 때, 컵을 꽉채워도 물이 조금 더 튀어나오는 이유가 표면장력 때문입니다.

납작한 돌을 던지면 돌의 앞머리가 물에 부딪히고, 물을 밀게 됩니다.

그러면 부딪치는 물의 양이 많아지면서 물의 분자 결합력이 높아집니다.

즉 표면장력이 돌을 튀게 합니다.

따라서 돌이 얇으면 질량 대비 접촉하는 물의 양이 더 많아지기 때문에 더 잘됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

물수제비는 돌이 날아가는 각도와 바닥면의 물과 접촉하는 면적, 그리고 무게가 중요합니다.

납작한 돌을 20도 정도 비스듬히 빠른 속도로 물에 던지면 돌의 앞머리가 물에 부딪히면서 물을 밀게 되면서 충돌에 참여하는 물의 양이 많아지게 되고, 그 결과 돌은 무거운 물체와 충돌하듯 충분한 수직 반발력을 얻게 돼 위로 튀어 오르게 되는 것입니다.