물을 빨리 따르려면 한두번 페트병을 돌려주면 되던데

Question

어디서 보니 물을 빨리 부으려면

부으면서 물이 담긴 페트병을 한두번 돌려주면

안에서 회오리가 치면서 빨리나오던데

어떤 원리인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.

물을 그냥 붓게 되면 물이 나가려고 하는 곳으로 공기가 막고 있어서 물이 빠르게 나오지 않습니다.

또한 물이 나오는 과정에서 물통 안과 밖의 압력차가 발생하여 물이 오히려 잘 나오지 않습니다.

따라서 물이 잘 나오려면 물통 안과 밖에 공기가 잘 흘러야 합니다.

그래서 물을 회오리 치면서 빼내면 공기가 안과 밖에 잘 흐르게 되고

압력차도 발생하지 않습니다.

거기에 회오리치는 물이 속도를 받아 더 빠르게 떨어지게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

빠르게 물을 부으려면, 물을 부으면서 페트병을 한 두 번 돌려주는 것이 도움이 됩니다. 이는 '센트리퓨거(Sentripetal Force)' 원리에 기반합니다.

센트리퓨거란 회전하는 물체의 방향을 중심으로 향하는 힘을 의미합니다. 이 힘은 물체가 회전하는 반경과 회전 속도에 따라 결정됩니다. 즉, 회전하는 물체는 중심으로 향하는 센트리퓨거 힘을 받게 되며, 이 힘에 의해 물체는 중심으로 향하는 방향으로 움직입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물을 부을 때 페트병을 돌려주면서 빨리 물을 부으려는 것은 회오리 현상(whirlpool effect)을 이용한 것입니다.

페트병 안에 물이 들어갈 때, 물 분자들은 페트병 안에서 서로 마주치면서 서서히 회오리 모양으로 돌게 됩니다. 이렇게 물 분자들이 회오리 모양으로 돌면서 공기와 접촉하는 부분이 더 많아지면서 공기와 빠르게 교환이 이루어지고, 이는 부으려는 물을 더욱 빨리 부을 수 있게 됩니다.

또한, 페트병을 돌리는 과정에서 회오리 현상으로 물이 빨리 흐르는 것 외에도, 페트병의 내부면과 물의 접촉면이 더 많아지면서 물이 빨리 채워지는 효과도 있습니다.

하지만, 이 방법은 일시적인 효과로, 페트병 안의 물이 일정 이상 이상치면 회오리 현상이 더 이상 일어나지 않아 효과가 줄어들게 됩니다. 또한, 페트병을 돌리는 과정에서 물이 넘치거나 흘러나오는 경우도 발생할 수 있으므로 조심해서 사용해야 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

물을 돌리게 되면 회전력이 생깁니다

이 회전력이 물을 통해 전달 되면서 물 전체가 회전 하면서 빠르게 물이 배출되는 것 입니다

Answer 5

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

페트병을 돌려 물을 부을 때 발생하는 회오리 현상은 '세탁기 효과' 또는 '회전 효과'라고도 부릅니다. 이 현상은 페트병 안의 물이 회전하면서 중력과 마찰력에 의해 페트병 벽면에 밀려 적당한 압력이 발생하여 물이 더욱 빠르게 흘러나오게 되는 원리입니다.

이 현상은 뉴턴의 운동법칙 중 '작용-반작용 법칙'에 기초합니다. 회전하는 물은 중심축 주변으로 돌고 있으므로 회전하는 물 입자들은 중심축에서 멀어질수록 빠른 속도로 움직입니다. 이에 따라 물 입자들은 페트병 벽면에 부딪히면서 벽면에 일종의 압력을 가하고, 이 압력이 물을 밀어내는 역할을 하게 됩니다.

또한, 페트병을 돌릴 때 페트병 입구에서 공기가 입장하고 물이 출구로 나오게 됩니다. 이 과정에서 물의 양이 일정 이상으로 유지되면, 공기는 계속해서 물을 더 채워지게 만듭니다. 이렇게 물의 양이 유지되면서 물과 공기가 계속적으로 이동하면서 압력의 변화가 발생하여 물이 더욱 빠르게 흘러나오는 것입니다.

하지만, 이러한 회오리 현상은 물의 양과 페트병의 크기 및 모양에 따라 다를 수 있으므로, 특정한 상황에서만 효과가 있는 것이며, 일반적인 부엌용 페트병에서는 큰 차이를 느끼지 못할 수도 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.

이러한 현상을 소용돌이 효과라고 합니다. 물병을 돌리면 물에 소용돌이 또는 회전운동이 생성됩니다. 이 회전 운동으로 인해 와류의 중심에 저압 영역이 형성되어 공기가 병으로 다시 흐르고 떠나는 물을 대체할 수 있습니다. 그 결과 병에서 물이 부드럽고 빠르게 흘러나옵니다. 소용돌이 운동으로 세면대나 욕조에서 물이 빠지는 것과 비슷합니다. 와류 효과는 각 운동량 보존의 결과로 물이 병 중심으로 원형 운동을 하도록 합니다.

Answer 7

안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.

페트병을 돌리면서 물을 부으면, 회오리 현상이 발생하여 물의 표면적이 증가하게 됩니다. 이로 인해 물 분자들 간의 접촉 면적이 늘어나면서 물 분자들이 서로 빠르게 혼합되어 페트병 안의 물이 빨리 흐를 수 있게 됩니다.