욕조에 물을 받았다가 빼게되면 물이 빠지는 모양이 소용돌이처럼 회전하는데 왜그런것인가요?

Question

집에 있는욕조에 물을 가득받았다가 마개를 제거하여 물이 빠지는 모습을 자세히 관찰하면 물이 소용돌이의 모습을 보이면서 회전을하며 물이 내려갑니다.

왜 이런 모습으로 물이 빠지게되는지 과학적인 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 욕조에 물을 받아서 빼게 되면 회전하면서 내려가는 이유는 전향력 때문입니다. 전향략은 ‘코리올리 힘’ 또는 ‘편향력’이라고도 불리는데요. 자전에 의한 관성력을 설명하는 가상의 힘입니다. 지구는 자전에 의해 끊임없이 움직이고 있기 때문에, 이를 계속 유지하려는 것이죠. 북반구에서는 물체의 진행방향에 대해 오른쪽으로 작용하는 힘, 남반구에서는 진행방향의 왼쪽으로 작용하는 힘으로 설명 합니다. 이로 인해 우리가 사는 북반구에서는 시계 방향으로 물이 빠지는 욕조가 있고, 남반구에서 시계 반대방향으로 물이 내려가는 욕조가 있는 것입니다.

출처 : 기상청블로그 - [전향력 원리] 북반구와 남반구, 변기 물이 반대로 흘러내려간다?

Answer 2

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

일반 가정은 대부분 욕조 구멍이 동그랗게 되어 있는데요..이렇게 생기지 않은곳은 또 다른 현상이 나올 수 있지만..

일반적으로 욕조에서 물이 빠저나가는 것은 중력의 영향으로 아래로 흐르게 되는데...

이때,,,작은 구멍으로 많은 양의 물이 담긴 욕조의 배수 구멍 주변의 물은 회전 운동을 하게 됩니다.

이는, 흐르는 물의 속도와 욕조의 형태에 따라 결정되는데...회전 운동이 생기면서 물이 소용돌이 형태로 돌아가게 됩니다.

회전 운동을 하는 물에서는 센트리퓨갈 힘이라는게 작용하는데요. 이 센트리퓨갈 힘은 회전 중심에서 밖으로 향하는 힘으로,

물을 바깥쪽으로 밀어내는 역할을 하게됩니다.

욕조의 형태와 배수 구조도 소용돌이 현상에 영향을 줄 수 있는데요..욕조의 디자인이나 배수 구멍의 위치에 따라 물의 흐름이

조절될 수 있으며, 이로 인해 소용돌이 현상이 발생한다고 보시면 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 조사를 해본 결과 물이 빠지는 소용돌이의 방향은 지구의 자전 방향에 따라 결정됩니다. 지구는 서쪽에서 동쪽으로 자전하기 때문에, 북반구에서는 시계 반대방향으로, 남반구에서는 시계 방향으로 소용돌이가 생깁니다.

이러한 현상은 코리올리 힘에 의해 발생합니다. 코리올리 힘은 지구의 자전으로 인해 발생하는 가상적인 힘으로, 고체가 아니라 액체나 기체에 영향을 미칩니다. 코리올리 힘은 북반구에서는 시계 반대방향으로, 남반구에서는 시계 방향으로 작용합니다.

따라서, 북반구의 욕조에서 물이 빠질 때는 시계 반대방향으로 소용돌이가 생기고, 남반구의 욕조에서 물이 빠질 때는 시계 방향으로 소용돌이가 생깁니다.

물론, 소용돌이의 방향은 욕조의 모양이나 물이 빠지는 속도 등 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 그러나, 일반적으로 지구의 자전 방향에 따라 소용돌이의 방향이 결정됩니다. 참고 하셔서 도움 되셨길 바래요 ^^

Answer 4

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

물이 소용돌이처럼 흘러 내려가는 이유는 바로 전향력 때문입니다.

갑자기 중력 또는 압력 차에 의해서 강제로 끌어버리면 이에 반발하는 힘이 생기고 또한 욕조의 형상이 사방으로 기울어져 있는 특성에 의해서 소용돌이처럼 회전하여 물이 빠져나가게 되는 것 입니다.

Answer 5

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

소용돌이는 지구자전의 힘인 전향력을 받으며 만들어집니다.

적도를기준으로 위쪽과 아래쪽으로가면 유체들은 위도마다 지구 자전힘을달리받아 소용돌이가 발생하고, 북반구와남반구에서 만들어지는 소용돌이의 방향이 반대입니다.

또한 적도에서 물을내리면 소용돌이없이 내려가게됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 전광규 과학전문가입니다.

세면대나 욕조에서 물이 빠지는 모양이 소용돌이처럼 회전하는 하게 되는데 이러한 현상을 "코리올리 효과"라고 합니다. 코리올리 효과는 지구의 회전에 의해 발생하는 가상의 힘으로, 대기나 물 같은 유체의 운동을 영향을 줍니다. 일반적으로 북반구에서는 시계 방향으로, 남반구에서는 반시계 방향으로 회전하는 현상이 나타나며, 적도에서는 일어나지 않습니다.

Answer 7

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

지구의 자전으로 인한 전향력의 영향때문입니다.

북반구는 시계 반대방향 남반구는 시게방향으로 일어납니다.

Answer 8

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

욕조에서 물이 빠지는 과정은 '욕조 배수 현상'으로 알려져 있습니다. 이 현상은 여러 가지 요소에 의해 발생하는데, 주된 요인은 '코리올리 효과'와 '세포로 굴절'입니다.

코리올리 효과는 지구의 회전에 의해 발생하는 효과로, 욕조에서 물이 빠지는 과정에서 회전하는 모습을 만들어줍니다. 지구의 회전에 따라 물은 북반구에서는 시계방향으로, 남반구에서는 반시계방향으로 흐르는 경향을 보입니다.

또한, 물이 소용돌이 모양을 보이는 이유는 세포로 굴절의 영향입니다. 배수구로 향하는 물의 중심 부분은 배수구와 가까워지면서 빠르게 흐르게 되고, 주변 부분은 더 느리게 흐르게 됩니다. 이러한 속도 차이로 인해 물의 표면이 소용돌이 모양을 형성하게 됩니다.

따라서 욕조에서 물이 빠지는 모습은 코리올리 효과와 세포로 굴절 등의 영향으로 인해 회전하면서 소용돌이 모양을 보이게 되는 것입니다.

Answer 9

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

물이 빠지면서 생기는 회전 운동은 코리올리스 힘에 의해 발생합니다. 코리올리스 힘은 지구의 자전으로 인해 발생하는 힘으로 북반구에서는 시계 방향으로 남반구에서는 반시계 방향으로 작용합니다. 따라서 욕조의 물은 북반구에서는 시계 방향으로 남반구에서는 반시계 방향으로 회전하면서 빠집니다.

Answer 10

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

그 이유는 '각운동량 보존' 때문입니다.

지구의 자전효과(전향력)는 미세한 소용돌이를 제공할 수는 있지만, 그것이 전부는 아닙니다.

처음에 작은 소용돌이가 있다고 합시다. 지구의 자전효과에 의해서 만들어졌든 임의로 물을 휘저어서 만들어졌든 간에 작은 소용돌이가 있고 물이 빠진다고 합시다.

그렇다면, 물이 빠지는 중심부로 물이 빨려들어가게 될 것입니다. 그러면서 각운동량 보존에 의해 그 회전은 더욱 빨라지게 됩니다. 피겨스케이팅 선수가 회전할 때 팔을 펼치고 있다가 오므리면 회전이 더욱 빨라지는 것과 같은 이치입니다.즉, 물이 빠지면서 물기둥이 늘려지게 되면 그 회전 역시 빨라지는 것입니다. 사실 이는 토네이도 생성원리와도 비슷합니다. 실제, 욕조에서 물을 빼면 토네이도 비슷한 모양을 볼 수 있죠.

Answer 11

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

월풀은 한 공간안에 물이 가득 차 있는 상태에서 밑 에서 물이 빠져나갈 수 있을만큼의 구멍 (혹은 배수)

이 생겨나게 되면 물이 갑작스럽게 아래로 빨려들어 가면서 물이 빠지게 되는데, 이 때 외부의 힘이 측면 에서 발생하게 되면 월풀이 발생합니다. 즉, 물이 빠 져나가는 동안 물살에 회전되는 힘이 발생되거나 빠 져나가는 구멍이 1개 이상일 때는 발생됩니다.

유튜브 'Making whirlpools'에 올라온 영상에 의 하면 인위적으로 월풀을 만들어서 원리를 보여주는 데, 우선 수조에 물을 가득 담아 물을 채우고 그 이후 에 배수구를 만들어 놓습니다. 막고있던 배수구를 개 방하지만 물이 빠져나갈 뿐 소용돌이는 발생하지 않 습니다. 그러나 이때 측면에 구멍을 내자 바로 소용 돌이가 발생하는 것을 볼 수 있습니다.

잉크를 뿌리자 소용돌이 속으로 빨려들어가면서 다

른 물보다 먼저 빠르게 빨려들어가는 모습을 확인 할 수 있습니다.

⑨23. .1

Answer 12

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

욕조에서 물이 빠지면 소용돌이 모양으로 회전하는 현상은 코리올리 효과라고 알려진 자연 현상과 관련이 있습니다. 코리올리 효과는 지구의 자전에 의해 발생하는 효과로, 회전하는 물체나 기체의 운동 경로에 영향을 미칩니다.

욕조에서 물이 빠질 때, 이는 욕조의 배수구 주변의 압력차로 인해 발생합니다. 이 압력차는 배수구 주변에서 빠르게 물이 흐르는 영역과 욕조 표면 주변에서 느리게 흐르는 영역 간의 차이로 인해 발생합니다.

코리올리 효과는 이러한 압력차로 인해 발생하는 회전 운동을 강화시킵니다. 돌아가는 욕조에서 물이 빠질 때, 코리올리 효과에 의해 물의 흐름이 회전 방향으로 영향을 받게 됩니다. 이로 인해 물의 흐름이 소용돌이 모양으로 회전하는 것처럼 보이는 것입니다.