선풍기 날개에 있는 먼지는 왜 안떨어질까요?

Question

선풍기의 날개를 보면 먼지가 많이 붙어 있습니다.선풍기의 날개는 계속 회전하는데, 어떻게 붙어 있는 걸까요? 움직이면서 계속 떨어져 나갔어야되는거 아닌가요?

Answer 1

안녕하세요. 이기택 과학전문가입니다.

선풍기 팬이 돌면서 먼지가 떨어지는 이유는, 먼지의 접착력보다 먼지를 날려보내는 힘이 강할때 떨어집니다..

오랜시간 쌓이고 붙은 먼지는 접착력이 더 커서 안떨어지는것입니다..

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

먼지는 보통 전하를 띠고있는것이 많습니다.
그래서 선풍기 날개에 달라붙은 먼자들은 음전하와 양전하끼리의 인력으로 발생한 정전기적 인력을 받습니다.

그렇기 떄문에 정전기를 제거해주는것이 아니면 자연적으로는 안떨어집니다.

감사합니다.

Answer 3

회전하는 선풍기 날개는 바깥쪽으로 가면서 층류 -> 난류로 변하게 됩니다.

층류에서는 직선으로 바람이 흐르는데, 난류는 소용돌이를 형성합니다.

따라서 난류에서 고체 표면과 더 접촉을 잘하게 되고, 날개의 바깥쪽에 먼지가 쌓이게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

선풍기 날개는 정전기를 발생시키는 플라스틱 소재이기 때문에 선풍기 날개도 전하를 띄게 됩니다. 따라서 전하를 띄고 있는 선풍기 날개에 먼지가 가까워 지게 되면 전기력에 의한 인력으로 인해 서로 달라 붙게 되는 것입니다.

이렇게 먼지가 붙어도 선풍기가 작동해 바람이 불면 날아가야 할 것 같지만, 경계층 원리에 의해 들러붙은 먼지가 계속 들러붙게 됩니다.

공기를 포함한 모든 유체는 다른 물체와 마찰할 때 그 물체에 붙을려고 하는 점성을 가집니다. 자유롭게 흐르는 공기는 고체 표면을 흐를 때 점성을 보이는데 이렇게 점성을 보이면 유체의 속도가 감소하게 됩니다.

이 속도가 감소하는 층을 경계층이라고 부릅니다.

경계층 원리는 선풍기 날개에서도 작용하며, 선풍기 근처의 먼지는 경계층안에 갇혀서, 선풍기 날개가 강하게 움직이더라도 계속 제자리를 지키게 되는 것입니다. 경계층에서 벗어난 먼지들은 다 날아가게 됩니다.

결론

1. 처음에는 선풍기 날개(플라스틱)와 먼지의 정전기적 인력으로 들러붙는다

2.경계층 원리로 먼지가 날개의 경계층에 갇혀 계속 들러붙어 있는다.