풍선에 테이프를 붙이고 찌르면왜 터지지 않나요?

Question

불어둔 풍선에 테이프나 끈끈한 것을 붙이고, 거기를 바늘로 찌르면 터지지 않던데요.

단순히 테이프 하나 붙였다고 해서 터지지 않는 이유가 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

풍선을 바늘로 찔렀을 때 풍선이 터지는 이유는 풍선 내부의 기체(공기)가 대단히 많은 수의 분자들로 이루어졌고 그 분자는 크고 작은 속력으로 여러 방향으로 활발히 운동하면서 서로 충돌하거나 주위의 벽에 충돌하여 반발될 때 벽에 운동량 변화에 해당하는 충격량을 줍니다. 풍선을 바늘로 찌르는 순간 이 충격량의 총합의 기체가 뚫린 풍선 벽에 압력이 모여져 터지게 됩니다.

일반적으로 이야기하는 테이프의 정확한 이름은 점착테이프(粘着- , adhesive tape)라고 하는데 셀로판이나 비닐 필름의 한쪽 면에 점착제 즉 고무류와 노화방지제·수지류(樹脂類)를 용제(溶劑)로 녹여 칠하여 건조시켜 만듭니다.

풍선에 점착테이프를 붙인 후 바늘로 찌르면, 찌르는 순간 위에 적은 재료들의 점성과 탄성과 함께 풍선 재질인 고무들의 분자력이 강해져 바늘을 빈틈없이 감싸 내부의 공기가 샐 수 없고, 또 바늘을 빼는 순간 같은 이유로 바늘 구멍을 막기 때문이기도 하지만 테이프가 붙어 있어 바늘을 찌른 부분이 취약하지 않기 때문에 순간적으로 터지는 일은 나타나지 않습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

풍선이 부풀어있는 상태에는 탄성력이 만들어져있고, 되돌아가려는 힘이 응축되어있습니다.

그래서 찌르면 해당 힘에의해 빠르게 되돌아가며 터지게되는데, 테이프를 붙이면 이러한 탄성력을 방해하는 유지력이 만들어져 되돌아가지않고 터지지않게됩니다.

감사합니다.