BRIGHT EYE

놀이기구에도 딱딱하게만 느껴지는 과학의 원리가 숨어있습니다. 정반대의 느낌이 드는 놀이기구와 과학이 어떤 관계가 있는 것인지 알아보겠습니다.

먼저, 놀이기구하면 떠오르는 대표적인 롤러코스터입니다. 빙글빙글, 슉슉 보기만 해도 아찔하고 재미있는 롤러코스터 속에는 어떤 과학의 원리가 있는지 살펴보겠습니다.

우리들이 가장 무서워하는 부분은 바로 꼭대기 부분입니다. 그런데 대체 왜 꼭대기에서 떨어지지 않는 걸까요? 분명히 뉴턴의 만유인력의 법칙에 따라 떨어져야 하는 것 아닌가하는 생각도 들 수 있습니다. 하지만 바로 그곳에 과학의 원리가 숨어있습니다.

롤러코스터를 탄 사람이 꼭대기에서 떨어지지 않는 이유는 바로 ‘원심력과 구심력’ 때문입니다. 원심력은 원운동을 할 때에 물체를 바깥쪽으로 미는 힘입니다. 구심력은 물체가 도망가지 않고 원운동을 할 수 있게 하는 힘입니다. 예를 들어 정월대보름에 하는 쥐불놀이 할 때에 깡통에 달려있는 줄을 잡는 손의 힘이 구심력입니다. 바깥쪽으로 밀려 나는 원심력과 중력, 구심력의 크기가 반대로 작용 되서 떨어지지 않고 롤러코스터를 즐길 수 있습니다. 이제 무서워하지 않고 롤러코스터를 탈 수 있습니다.

간단한 실험을 하나 해보겠습니다. 이런 실험결과는 롤러코스터의 원리와 같은 원심력에 의해 가능한 일입니다. 작은 지우개에 원심력이 작용해서 큰 지우개가 따라 올라가게 됩니다.

이번에는 순식간에 아래로 곤두박질 쳐서 우리의 손에 땀을 쥐게 하는 자이로드롭에서 과학의 원리를 찾아보겠습니다. 자이로드롭을 탈 때면, 멈췄을 때 순간적으로 땅이 꺼지는 느낌이 듭니다. 여기에 과학이 또 숨어있습니다. 그 이유는 ‘중력가속도’ 때문입니다.

중력은 알겠는데 중력가속도는 뭔지 모를 수 있습니다. 예를 들어 우리가 돌멩이를 높은 다리위에서 떨어뜨렸습니다. 하지만 돌멩이는 떨어질수록 속도가 점점 빨라집니다. 이것이 바로 중력가속도입니다. 생각보다 간단합니다. 자이로드롭이 갑자기 멈추면 중력가속도가 생겨서 평소에 느끼는 중력보다 많은 중력을 느낍니다. 엘리베이터에서도 내려가다가 멈추면 땅이 꺼지는 것 같은 느낌이 듭니다. 이것이 바로 자이로드롭 속의 중력가속도입니다.

놀이기구에서 꼭꼭 숨어있던 과학의 원리처럼 우리 생활 속에는 여기저기 과학이 숨어있습니다. 숨어있는 과학의 원리를 찾다보면 어느새 과학이 재미있게 다가옵니다.