컵의 물이 털실을 따라 내려가는건 어떤 원리인가요?
아이들 과학 실험 영상을 보다보니 컵에 담긴 물이 털실을 따라 다른컵으로 옮겨 담아지는 영상을 봤습니다. 물이 그냥 쏟아질 줄 알았는데 줄을 따라서 흘러내려가는게 신기하던데 그건 어떤 원리인지 궁금합니다.
컵의 물이 털실을 따라 내려가는 현상은 표면장력(surface tension)과 점성력(viscosity)이라는 물리학적인 원리로 설명됩니다.
표면장력은 액체 분자들이 서로 붙어있는 힘입니다. 물 분자들은 서로 붙어있는 힘으로 인해 액체 표면이 가능한 한 작은 면적을 가지려고 하기 때문에, 표면을 따라 내려가는 경향이 있습니다.
점성력은 액체의 점성 또는 끈적임을 나타내는 힘입니다. 높은 점성력을 가진 액체는 표면을 따라 느린 속도로 흐르기 때문에, 컵 안의 물이 느린 속도로 털실을 따라 내려가는 것을 설명할 수 있습니다.
따라서, 털실은 물의 표면장력과 점성력이 상호작용하는 결과로 컵의 벽면에서 떨어지지 않고 유지되고 비슷하게, 컵 안의 물은 물의 표면장력과 점성력으로 인해 털실을 따라 느린 속도로 흐르게 됩니다.
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
질문자 분이 말한 현상은 표면장력에 의해 발생합니다.
표면장력(surface tension)은 액체 표면에서 발생하는 분자 간의 인력으로 인해 액체 표면이 수평으로 유지되는 성질을 말합니다. 이는 분자들이 서로 인접한 분자들과만 인력을 공유하기 때문에 발생하는 현상입니다.
액체 분자들은 서로 붙어있는 경향이 있기 때문에 표면을 형성하는 경계면에서는 내부 분자들보다 외부 분자들과의 분자 간 상호작용이 약해집니다. 이에 따라 표면 분자들은 서로 끌어당겨서 표면을 줄이는 방향으로 작용하게 됩니다. 이러한 표면 분자들의 상호작용이 결합력이라면, 표면 분자들의 내부적인 인력이 분자 내부의 상호작용인 인력보다 더 강력하게 작용하여 분자들이 서로 붙어있게 되는 현상을 표면장력이라고 합니다.
이러한 현상에 의해 실을 따라가는겁니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
물에는 약간의 점성이 있습니다. 그 점성 때문에 실을 타고 내려가는 겁니다. 액체의 특성이죠. 즉 인접한 분자와 분자가의 인력 작용을 원리로 한 현상이라고 보시면 됩니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
결론부터 말씀드리면...물의 점성 때문이고..\
화학적으로는 표면장력이 높은 물이 흡습력이 강한 털실에 함침되고
이들이 모여 조금씩 전달되는 과정에 의해 최종적으로 다른 컵으로 옮겨진다고 생각하시면 됩니다.
물이라는 물질은 자기들끼리 서로 당기는 힘이 강하기 때문에 실을 따라서 함께 움직일려고하고, 떨어지지 않으려는 힘이 있다..라고
생각하시면 좀 더 이해하시기 편하실겁니다.
그외, 털실의 흐름 각도 및 코안다효과,물을 흘리는 속도와 양 등도 영향을 줍니다...
여기서는. 물의 성질에 대한 얘기이니 '점성'이라는 것만 기억하셔도 될 듯 합니다. ㅎㅎ
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
물의 표면장력에 의해 그런 것 입니다
물은 표면장력이 커서 서로 뭉치려고 합니다
그래서 실을 따라가면서도 형태가 유지되면서 가는 것입니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.컵의 물이 털실을 따라 내려가는 현상은 표면장력의 작용으로 설명할 수 있습니다.
표면장력이란, 액체 분자들이 서로 강하게 붙어 있어서 액체 표면이 매끄럽고 평평해지는 현상을 말합니다. 이 때, 액체 분자들이 표면에 가까이 있을수록 서로 붙어있는 힘이 강해지기 때문에, 표면에 생기는 인력이 높아집니다.
따라서, 컵의 표면에 붙어있는 물 분자들은 서로 강한 인력으로 인해 컵 벽면을 따라 내려가는 것이 아니라, 물 분자들이 털실에 붙어있는 인력이 더 강해져서 털실을 따라 내려가는 것입니다.
이러한 현상은 다양한 일상생활에서도 관찰할 수 있으며, 예를 들어, 물갈퀴에 물을 따를 때나, 카펫에 물을 쏟았을 때 물이 카펫속으로 스며들어가는 현상 등에서도 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
그것은 연속체의 특성 때문입니다. 물과 같은 액체는 분자 간에 상호 작용하면서 연속된 구조를 형성합니다. 따라서, 물은 컵에서 다른 컵으로 쏟아지는 것이 아니라, 털실을 통해 이동하면서 흘러내려갑니다.
이러한 현상은 표면장력이라는 물 분자들 사이의 상호작용력과 코호에이션 현상 등의 특성으로 인해 발생합니다. 즉, 물 분자들은 서로 인접한 분자와 상호작용하여 서로 밀착되어 있습니다. 이러한 분자 간 상호작용력은 물의 분자들이 털실 안으로 들어가고 다른 컵으로 이동할 수 있는 힘을 만듭니다.
또한, 털실은 물 분자들이 부딪혀서 서로 밀착되는 표면을 제공합니다. 이는 물 분자들이 그릇의 벽면과 달리 곡선형태의 표면과 맞닿아 있기 때문입니다. 이로 인해, 물 분자들은 털실을 따라 옮겨지는 동안 서로 밀착하여 분리되지 않고, 물의 용량을 유지합니다.
따라서, 물이 털실을 따라 다른 컵으로 이동하는 것은 액체의 연속체적 특성과 표면장력, 코호에이션 현상 등의 특성으로 설명할 수 있습니다.
안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.
저는 이를 극성 물질간의 끌어당김으로 설명하고 싶습니다.
우선 털실안에는 셀룰로우스 같은 친수기성 물질이 있어서 물을 끌어들입니다.
그렇게 물이 털실 쪽으로 끌려가서 이동하게 됩니다.
