강이나 바다에 돌을 던지면 물속에서 수회 퐁당퐁당 하는데 그 원리가..
강이나 바다에 돌을 던지면 물속에서 수회 퐁당퐁당 하면서 퐁퐁타듯이 튀는데 그것이 어떻게 가능한가요. 돌도 중력의 힘이 작용해서 한번에 가라앉는게 정상 아닌가요?
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
물 수제비를 말씀하시는 듯하여..그에 대한 답변을 드리면...
그냥 돌을 던졌을 때 물보다 질량이 크기에 물의 분자가 밀리고 돌은 빠지게 됩니다.
그런데 돌이 납작할 경우 그것을 비스듬히 던지면 돈의 앞머리가 물에 부딪히면서 물을 밀면서 부딪치는 물의 양이 많아지면 물의 분자
결합력이 더 높아져 돌이 튀게 되는 것이지요.(그러니깐 돌이 무거운 물체와 충돌하듯 반발력을 얻어 위로 튀어 오르게 됩니다)
이때 튕기기 위해서는 20도 각도(20도보다 크면 수면에서 튕기는 각도가 점점 켜져 몇 번 튕기지 못하며 45도보다 크면 곧바로 물속에
빠지고 되고, 20도보다 작으면 수면과 지나치게 맞붙으면서 운동 에너지가 사라짐)가 적당하며, 던지는 힘은 셀수록 멀리 이동합니다.
또한..물수제비가 튕기는 원리는 비행기 날개가 양력을 받는 원리와도 비슷합니다.
돌이 일정한 속도와 각도로 물과 닿으면 돌의 위에 있는 공기보다 돌의 아래에 있는 물의 밀도가 높기 때문에 위로 양력을 받아
튕겨나가게 되는 것이죠..
이처럼...물 수제비는 여러 과학적 논리가 복합적으로 적용된 사례라고 보시면 될 듯 합니다.
도움 되셨기를..^^
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
강이나 바다에 돌을 던지면 물속에서 "수평력"과 "부력"이 작용하여 돌이 떠오르거나 튀어오르게 됩니다.
우선, 중력은 돌을 아래로 끌어당겨서 바닥으로 가라앉히려고 합니다. 하지만, 물 속에서는 돌과 물 사이를 비롯한 모든 물체에 "부력"이 작용합니다. 부력은 물 속에서 물체가 밀려주는 힘으로, 물 속에서 물체를 위로 밀어주는 역할을 합니다. 이 부력이 돌의 중력을 상쇄시켜서 돌이 떠오르게 됩니다.
또한, 돌이 물을 치고 튀어오를 때에는 물과 돌 사이에 "수평력"이 작용합니다. 수평력은 물과 물체 사이에서 일어나는 마찰력으로, 물과 물체 사이에서 마찰이 작용하면서 물체가 튀어오르게 됩니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
수면과 동일한 평면으로 회전하는 돌에는 수직항력이 발생하기때문에, 물 표면위로 튀어오르게됩니다.
즉, 물수제비를 잘하기 위해서는 최대한 평평한 돌을골라 수면에 잘 맞추고, 회전을 매우 빠르게 주어 던지면 됩니다.
