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우리 주변에서 쉽게 가지고 놀 수 있는 팽이를 필름통을 재활용하여 만들어 보는 놀이가 땡굴이입니다. 비틀비틀 넘어질 것 같아도 넘어지지 않고 잘 돌아가는 팽이! 특히 전동기의 힘으로 돌아가는 팽이는 놀랍게도 멈추지 않고 계속 돌고 있는 것을 보게 됩니다.
또한 돌아가는 팽이를 자석에 거꾸로 붙이면 어떻게 될까요? 땅위에서 도는 팽이와 비교해 보세요.
1. 준비물
필름통, 송곳, 꼬치용 대나무살, 칼, 전동기, 자석, 건전지, 대못, 납땜인두, 인두받침대, 땜납
2. 어떻게 할까요?
가. 놀이1
1) 필름통 뚜껑을 한가운데에 송곳으로 구멍을 뚫는다.
2) 필름통의 밑바닥 한 가운데에 구멍을 뚫는다.
3) 칼로 필름통의 옆면에 구멍을 낸다. (구멍의 크기는 0.5∼1cm 정도)
4) 필름통 뚜껑을 닫고 위에서부터 아래쪽으로 대나무살 꽂는다.
5) 색종이를 잘라 예쁘게 붙여보자.
6) 매끈한 책상이나 유리판 위에서 힘차게 돌려보자
나. 놀이2
1) 또 다른 필름통의 밑부분에 압정을 꽂아 팽이의 축을 만든다.
2) 필름통의 윗부분 가운데에 송곳으로 구멍을 뚫는다.
3) 전동기에 전지, 전선을 연결한다.
4) 전동기를 필름통 구멍에 끼운 후 돌아가는 팽이를 살짝 바닥에 떨어뜨려보자
다. 놀이3
1) 대못에 둥근 자석을 붙여보자.
2) 전동기에 장착해 돌린 팽이를 자석에 매달려 돌게 해 보자.
3. 왜 그럴까요?
* 맞을수록 더 잘 도는 것은 무엇일까요?
겨울철 민속놀이로 즐기는 팽이를 두고 하는 수수께끼입니다.
돌아가는 팽이는 쓰러지지 않고 안정되게 제 자리에서 잘 돌지만, 돌아가는힘이 약해지면 중심을 잃고 쓰러집니다. 우리가 만든 필름통 팽이는 꼬치용 대나무살을 중심으로 필름통과 함께 돌고 있는 것입니다. 이 돌아가는 필름통은 모두 원운동을 계속 유지하려고 하는 회전관성이 작용하고 있기 때문에 쓰러지지 않고 계속 돌 수 있습니다.
* 돌아가는 필림통 팽이는 왜 울면서 돌아갈까요? 빨리 돌아가니까 어지럽고 무서워서 소리내어 우는 것일까요?
고무 호스를 손으로 잡고 빙글빙글 돌리면 호스 속의 공기가 떨려서 소리가 납니다. 마찬가지로 팽이가 돌아가면서, 필름통속의 공기가 떨리기 때문에 소리를 내면서 돌아간답니다.
* 자석에 매달려 도는 팽이는 왜 더 오랫동안 돌 수 있을까요?
바닥에서 돌아가는 팽이는 중심을 잡기 위해 빠른 속력으로 회전해야만 중심을 잡고 오랫동안 회전할 수 있습니다. 즉 시간이 흐르면서 회전력이 점차 약해지면서 중 회전력이 떨어져 정지하게 됩니다. 돌아가게 하려는 두 가지 힘이 작용해야만 합니다.
그러나 자석에 매달린 팽이는 원 운동을 계속 유지하려는 회전관성이 없어도 쓰러지는 염려가 없기 때문에 더욱 오랫동안 회전할 수 있습니다. 즉 팽이의 회전운동을 위한 한가지 힘만 작용하기 때문에 더욱 오랫동안 돌 수 있답니다.
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