병뚜껑 별모양 꼭지점 개수의 과학적 원리??

Question

병뚜껑의 꼭지점 개수에도 과학적인 원리가 숨어있다고 알고있는데요..정확하게난 몰라서요. 꼭지점 개수가 몇개이고, 별모양의 과학적 원리가 궁금합니다~

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

병뚜껑의 별모양 꼭지점 개수는 제조과정에서 발생하는 현상에 기인합니다. 병뚜껑을 만들 때, 공기압으로 인해 병의 내부와 외부의 압력 차이가 발생합니다. 이 압력 차이는 병뚜껑을 밀봉하면서 발생하는데, 이때 별모양 꼭지점의 개수는 이 압력 차이가 균등하게 분산되는 과정에서 결정됩니다.

병뚜껑을 밀봉하면, 병 내부의 공기가 뚜껑 아래로 압축되면서 뚜껑과 병 입구 사이의 공간에 압력이 쌓입니다. 이 과정에서 별모양 꼭지점이 형성되는데, 이는 압력이 고르게 분산되도록 하는 결과입니다. 이렇게 별모양 꼭지점이 형성되면, 병뚜껑이 안정적으로 밀봉됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.콜라 병뚜껑의 꼭지점 개수는 7개입니다. 이렇게 별모양으로 만든 이유는 "자기안전"을 위해서입니다.

콜라와 같은 탄산음료는 산성 성분으로 인해 내부 압력이 높습니다. 따라서 병뚜껑을 열 때 갑자기 내부 압력이 해방되면, 뚜껑에서 날아오르는 물체가 생길 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서 콜라 병뚜껑에는 꼭지점이 7개인 별모양의 디자인이 적용됩니다. 이 디자인은 압력이 해방될 때 뚜껑이 갑자기 날아오르는 것을 방지하고, 조금씩 소리를 내며 안전하게 열리도록 하는 역할을 합니다.

이러한 디자인은 콜라병뚜껑을 비롯한 다양한 제품에서도 사용되고 있으며, 자기안전을 위한 과학적 원리를 적용한 대표적인 사례 중 하나입니다.

Answer 3

안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.

작성자분께서 말하신 별모양이 아마도 왕관 병뚜껑을 얘기하시는 것 같아 말씀드릴게요.

갯수를 세어보면 크기에 관계없이 모두 21개로 이루어져 있는데요 이를 만든 이유를 알기 위해서는 병뚜껑을 왜 만들었는지부터 알아봐야합니다.

병뚜껑을 최초에 만든 건 영국에서 탄산음료의 탄산가스가 빠져나가는 것을 방지하기 위해서 만들었는데 와인병처럼 코르크마개를 사용하면 미생물의 번식으로 내용물이 상하게 되어 왕관 병뚜껑이 개발 되었습니다.

이 병뚜깡의 톱니모양부분을 21개로 만든 이유는 톱니 수가 적으면 탄산을 병 안에 완벽히 밀봉해두기 어렵고, 반대로 톱니수가 너무 많으면 병을 꽉 물어서 뚜껑을 따기 어렵기 때문입니다. 실험결과 톱니수가 적은 경우에 뚜껑이 병 내부에 있는 탄산 압력을 견디지 못해 스스로 열렸고, 그보다 많으면 뚜껑을 억지로 여는 과정에서 병이 깨지는 경우가 많기에 21개는 원안에서 정삼각형을 같은 각도로 움직였을 때 생기는 꼭지점의 수로 수학적 계산의 결과물입니다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

병뚜껑의 주름수는 항상 21개입니다.

만일 주름의 수가 21개보다 적으면 뚜껑이 병 내부에 있는 탄산 압력을 견디지 못하고 병뚜껑이 닫혀 있지 않고, 그보다 주름 수가 많으면 뚜껑이 열리지 않아 억지로 열게 되는 과정에서 병이 깨지는 경우가 발생했습니다.

즉, 21개의 주름은 병뚜껑이 병의 압력을 견디면서 밀폐가 가능하고 동시에 잘 열 수 있는 균형을 맞춘 주름 수라는 것이죠.