어릴때 가지고 놀던 요요의 원리가 궁금합니다.

Question

어린 시절에 많이 가지고 놀던 요요는 정말 신기한데요 요즘에는 옛날처럼. 많이 안보이던데 위아래로 오르락 내리락하던 요요의 원리가 궁금하네요

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

- 줄 끝에서 요요가 한 방향으로 공회전하는 원리

직선 운동을 하는 물체가 외부에서 힘이 작용하지 않는 한 계속 같은 운동을 하려는 것처럼 회전 운동을 하는 물체도 마찬가지로 외부 힘이 없는 한, 한 방향으로 계속 운동을 하려고 한다.
요요가 줄 끝에서 계속 돌아가는 원리가 바로 이 성질 때문이다.

- 요요가 다시 감겨 올라오는 원리

직공회전하던 요요가 줄을 약간 잡아당겼다 놓으면 다시 감겨 올라온다.
이것은 줄이 요요의 바퀴를 건드리면서 요요가 흐트러지기 때문인데 이 때 줄과 바퀴, 줄과 축, 베어링과 축 사이에 마찰력이 생긴다. 이 마찰력 때문에 헛돌던 요요가 줄을 감게 된다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

요요가 회전하며 위아래로 움직이는 기본 원리는 위치에너지와 회전 운동에너지 간의 상호 전환 및 관성의 법칙에 바탕을 두고 있습니다 손으로 요요를 떨어뜨리면 높이에 의한 위치에너지가 회전 운동에너지로 바뀌면서 줄을 풀고 내려가게 되며 최하점에 도달했을 때 팽이처럼 계속 도는 강력한 회전 관성을 얻게 됩니다 이때 손으로 줄을 튕기거나 살짝 위로 당기면 줄과 축 사이에 발생한 마찰력으로 인해 요요 축이 줄에 다시 걸리게 됩니다 축이 걸리는 순간 남아있는 회전 관성에 의해 요요가 돌아가는 방향으로 줄을 다시 축에 감기 시작하며 이 과정에서 회전 에너지가 다시 위치에너지로 전환되어 손까지 올라오게 됩니다 최근에는 옛날의 고정축 방식과 달리 베어링이 내장되어 최하점에서 오랫동안 회전하는 슬립 성능이 뛰어난 고급 요요가 많아졌으며ㅈ이 덕분에 더욱 다채롭고 화려한 고급 기술 연주가 가능해졌습니다