티처빌매거진 Vol. 18 <Class KNOW-HOW>
가정에서도 할 수 여름방학 과학 실험
글. 김건구 인천송원초등학교 선생님
새 학기가 시작된 게 엊그제 같은데, 어느덧 날이 무더워지고 여름방학이 성큼 다가왔습니다. 선생님들은 여름방학 때 학생들에게 어떤 과제를 내줄 계획인가요? 저는 올해 아이들에게 특별한 과제를 내주려고 합니다. 바로 ‘집에서 쉽게 할 수 있는 재미있는 과학 실험’이지요.
학생들이 집에 있는 물건을 활용해 실험하고, 그 과정에서 스스로 과학적 원리를 생각해 볼 수 있는 실험 2가지를 준비했습니다. 한번 살펴볼까요?
지폐 움직이기 실험
아하! 과학원리
초등학교 3학년 1학기 과학 ‘자석의 이용’ 단원에서는 자석의 성질에 대해 배웁니다. 이 실험은 자석이 철로 된 물체를 끌어당기는 성질, 다른 자석을 끌어당기거나 밀어내는 성질을 이용한 마술 같은 실험입니다. 위 실험에서 지폐는 왜 자석에 반응해 움직인 걸까요?
우리나라에서는 지폐를 만들 때 위조 방지를 위해 여러 가지 잉크를 사용합니 다. 이때 자성잉크도 사용합니다. 자성잉크란 자성이 있는 산화철의 가루를 섞은 잉크입니다. 지폐에 사용되는 자성잉크는 소량이기 때문에 자석을 가져 다 댔을 때 쇠붙이처럼 딱 붙지는 않습니다. 하지만 지폐를 물 위에 두거나, 이쑤시개에 올리거나 종이에 매달았을 때처럼 주변과 마찰을 최소화한다면 자석을 가져다 댔을 때 조금씩 움직이게 됩니다.
인덕션 자이로드롭 만들기 실험
※ 주의사항
-반드시 인덕션을 사용합니다. 다른 전자레인지(하이라이트)는 열선으로 작동하기 때문에 화재의 위험성이 있습니다. - 둥그런 모양이 아니라 다른 모양으로 해도 괜찮으나,
움직임이 달라질 수 있습니다.
- 포일 한 겹으로만 실험합니다. 여러 겹이 만나는 경우 불꽃이 일어날 수 있습니다.
아하! 과학원리
초등학교 6학년 2학기 과학 ‘전기의 이용’ 단원에서는 전자석의 성질에 대해 배웁니다. 전자석이란 전류가 흐르는 전선 주위에 자석의 성질이 나타나는 것을 이용해 만든 자석입니다. 인덕션은 전원이 들어오면 내부 코일에 전기가 흐릅니다. 그러면 전자석의 원리에 따라 코일 주변에 자기장이 형성됩니다.
이때 상판 위에 놓인 용기 에는 와전류(도체에 걸린 자기장이 시간에 따라 변할 때 전자기유도에 의해 도체에 생기는 소용돌이 형태의 전류)가 발생합니다. 용기는 전류가 흐르는 것을 방해하는 저항을 갖고 있습니다. 그래서 와전류가 흐를 때 이 저항으로 인해 열이 발생합니다.
실험에서 아용한 알루미늄 포일은 전기전도도가 높습니다. 즉 저항이 낮다는 소리지요. 그래서 철이나 스테인리스 같은 것에 비해 열이 잘 생기지 않습니다. 대신 와전류의 흐름에 따라 가벼운 알루미늄 포일은 쉽게 공중으로 떠오르게 됩니다. 그래서 자이로드롭처럼 올라갔다 내려갔다 하기를 반복하게 됩니다.
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