물수제비의 과학적 원리가 뭔지 알려주세요.
어릴때 냇가에서 납작한 돌을 가지고 물에 튕기는 놀이를 많이 했고 커서도 물에만 가면 한번씩 물수제비를 하는데요. 문득 궁금한게 물수제비는 어떤 과학적 원리로 돌이 미끄러지듯 나아가는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
물수제비는 표면장력 원리를 이용한 놀이 중에 하나입니다.
빠른 속도로 돌 등을 물 위로 던지게 되면 물의 표면 장력에 의해 특정 각도 및 속도 이상에서는 튀어 나가게 됩니다.
이 것이 바로 물수제비의 원리 입니다.
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
물수제비는 먼저 물의 표면장력에 의해서 뜨게 되며 돌은 최대한 넓은돌을 이용하며 스핀과 속도를 줌으로써 물위를 튕기면서 나아가게 됩니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
물수제비는 돌을 물 위에 던져 물 위를 튀기게 하는 놀이입니다. 물수제비가 튀는 원리는 다음과 같습니다.
돌의 속도와 회전력
물수제비가 멀리, 많은 횟수를 튕기기 위해서는 돌의 속도와 회전력이 중요합니다. 돌의 속도가 빠를수록, 물에 닿았을 때 생기는 충격력이 커져서 더 멀리 튕깁니다. 또한, 돌이 회전하고 있을 때는 물에 닿는 면적이 줄어들어서 더 쉽게 튕깁니다.
물의 표면장력
물수제비가 튕기는 데에는 물의 표면장력도 중요한 역할을 합니다. 물의 표면장력은 물의 표면이 끈끈하게 연결되어 있는 힘입니다. 돌이 물에 닿았을 때는 물의 표면장력으로 인해 돌이 물 위에 떠오르려는 힘이 작용합니다. 이 힘이 돌의 무게를 이겨내면 돌은 물 위를 튕기게 됩니다.
돌의 모양과 크기
물수제비가 튕기는 데에는 돌의 모양과 크기도 영향을 미칩니다. 일반적으로 얇고 평평한 돌이 둥근 돌보다 더 잘 튕깁니다. 또한, 작은 돌보다 큰 돌이 더 잘 튕깁니다.
물수제비를 잘 하려면 다음과 같은 점에 유의해야 합니다.
돌을 비스듬히 던진다.
돌을 수직으로 던지면 물에 닿는 면적이 커져서 쉽게 가라앉습니다. 따라서, 돌을 비스듬히 던져서 물에 닿는 면적을 줄이는 것이 좋습니다.
돌을 빠르게 던진다.
돌을 빠르게 던지면 충격력이 커져서 더 멀리 튕깁니다.
돌을 회전시킨다.
돌을 회전시켜서 물에 닿는 면적을 줄이는 것이 좋습니다.
돌의 모양과 크기를 고려한다.
얇고 평평한 돌이 둥근 돌보다, 작은 돌보다 큰 돌이 더 잘 튕깁니다.
안녕하세요. 김칠영 과학전문가입니다.
물수제비가 비스듬하게 물과 접촉하면 넓은 표면적에 의해 압력이 분산됩니다. 물은 수소결합으로 인한 표면장력이 있어, 물의 응집력이 물수제비의 분산된 압력보다 크다면 물속으로 가라앉지 않고 튕기게 된다고 합니다.안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
멋있는 물수제비를 만들기 위해선 몇가지가 필요합니다.
일단 알맛은 돌이 필요합니다.
수평방향으로 회전을 주어 최소 시속 1km 이상의 속도가 필요합니다.
돌이 회전하면서 돌의 측면으로 공기가 돌과 같이 회전하는 베르누이의 원리가 적용됩니다.
평평한 돌과 수면의 각도가 20도 일때가 최상이라고 합니다.
안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
물수제비는 표면장력에 의해 여러번 튕기게 되는 것입니다.
액체와 고체 서로 다른 물질이 접촉할 때 경계면에 생기는 면적을 최소화려는 힘이 표면장력인데요.
돌이 물을 밀면서 충분한 표면장력이 발생하여 수직으로 밀어줍니다.
그래서 여러번 날아가게 됩니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
물수제비는 돌의 속도가 빠를수록 증가하며, 최소 한 번 이상 튀게 하려면 시속 1km는 돼야 한다는 실험 결과를 발표하면서 수평으로 걸어 준 회전이 또한 중요한 변수라고 합니다.
즉 팽이가 쓰러지지 않고 균형을 잡는 것처럼 돌에 회전을 걸어 주면 돌이 수평을 유지하여 평평한 쪽이 수면과 부딪칠 수 있습니다. 그러면 돌은 물의 표면장력을 효율적으로 이용해 위로 튕겨 나간다는 것입니다.
안녕하세요. 신광현 과학전문가입니다.
물은 수소결합이라는 특별한 결합을 합니다. 그래서 물과 물 사이의 인력이 강합니다. 그래서 돌이 날아올 경우 각도에 따라 그 돌이 물 표면에서 튕겨져 나갑니다. 즉 물이 벽처럼 딱딱해져 튕겨나가는 거죠 하지만 돌이 속도가 느려지면서 중력의 영향을 많이 받으면 물의 인력보다 강해지므로 물 밑으로 가라앉게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
물수제비는 물의 표면장력과 돌의 회전력에 의해 발생하는 현상입니다. 물의 표면장력은 물 분자가 서로 잡아당기는 힘입니다. 이 힘이 강하면 물의 표면이 팽팽해져서 얇은 막처럼 변합니다. 물수제비는 이 표면장력에 의해 돌이 물의 표면에 떠있게 됩니다. 돌이 물에 던져지면, 돌의 회전력이 물의 표면장력을 약화시킵니다. 이로 인해 돌은 물의 표면에 미끄러지듯 나아가게 됩니다
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
원래는 돌이 가라앉아야 되는데 돌이 수평으로 물에 닿으면 물이 돌을 튕거내게 됩니다 회전을 걸었을때 물수제비라 잘 되는 이유는 회전하는 동안은 그 축을 유지하기 때문에 회전이 돌이 물과 수평으로 닿는 것을 도와주어서입니다 자이로스코프 생각하시면 됩니다
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.
돌의 무게보다 물의 무게가 무거운 상태이고, 돌의 힘이 물에 가해질 때 반발력에 의해 돌이 튀어오르는 것 입니다.
