왜 책 두권을 페이지별로 겹치게 만들면 힘으로 빼낼 수 없나요?

Question

종이와 종이 사이의 마찰은 별로 강하지 않은데, 겹쳐지는 게 점점 많아지면 마찰력 말고도 또다른 방해하는 힘이 생기나요?

또한 종이가 아닌 다른 어떤 재질로 책을 만들어야 동일한 실험을 진행했을때 쉽게 뺄 수 있을까요?

Answer 1

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

종이 겹침 실험에서 종이가

점점 빼기 어려워지는 이유

는 마찰력뿐만 아니라

정전기력과 종이의

변형이라는 두 가지 요인이 추가적으로

작용하기 때문입니다.

종이를 겹칠 때 서로 다른 표면이 맞닿으면

마찰로 인해 전하가 발생합니다.

같은 종류의 전하를 띠게 된 종이들은 서로 밀쳐내는 힘

을 받게 됩니다.

겹쳐진 종이의 횟수가 증가할수록

정전기력 증가하여 분

리하기 어려워집니다.

종이를 여러 번 겹치고 펼 때

종이가 변형될 수 있습니다.

변형된 종이는 원래 형태로 돌아오지 못하고 구겨지거나

접히게 됩니다.

변형된 종이는 서로 맞물려 겹쳐져

분리하기 어려워집니다.

종이 표면을 매끄럽게 만들거나 윤활제를

사용하면 마찰력과 정전기력을 줄일 수 있습니다.

종이를 겹칠 때 주의하여 변형되지

않도록 하거나 변형

된 종이를 펴서 다시 겹치면

분리하기 쉬워집니다.

종이 대신 플라스틱이나

얇은 천과 같은 다른 재질을 사용하면

마찰력과 정전기력이

덜 발생하여 쉽게 분리할 수 있습니다.

플라스틱은 마찰력이 작고 정전기력이

발생하지 않지만 종이보다 비싸

고 찢어지기 쉽습니다.

얇은 천은 종이보다 마찰력이 작고 찢어지기

어렵지만 정전기력이 발생할 수 있습니다.

실험 조건에 따라 적절한 재질을 선택하는 것이 중요합니다.

예를 들어 실험에 정확성이 중요하다면

마찰력과 정전기력이 적은 재질을 사용해야 합니다.

실험에 비용이 중요하다면 종이와 같은

저렴한 재질을 사용할 수 있습니다.

종이 겹침 실험에서 종이가 빼기 어려워지는

이유는 마찰력뿐만 아니라 정전기력과 종이의

변형이라는 두 가지 요인이 추가적으로

작용하기 때문입니다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 종이 표면을

매끄럽게 만들거나 윤활제를 사용하고 종이를 겹칠 때

주의하여 변형되지 않도록 하는 것이 중요합니다.

종이 대신 플라스틱이나 얇은 천과 같은 다른 재질을

사용하면 쉽게 분리할 수 있습니다.

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