학문

빨대를 물에 담근 뒤 손가락으로 윗부분을 막으면 빨대 안의 물이 빠지지 않는데, 공기가 들어오지 못하면서 물을 붙잡아 두는 힘이 생기는 것일까요?

빨대를 물에 담근 뒤 손가락으로 윗부분을 막으면 빨대 안의 물이 빠지지 않는데, 공기가 들어오지 못하면서 물을 붙잡아 두는 힘이 생기는 것일까요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    손가락으로 막으면 빨대 위쪽에 갇힌 공기와 바깥 대기압 사이에 압력 차이가 생겨서 물이 안 떨어지는 거예요. 질문하신 방향이 맞아요.

    원리를 조금 풀어보면 이래요. 빨대를 막은 상태에서 물이 아래로 살짝 내려가려고 하면 위에 갇힌 공기 공간이 아주 조금 늘어나요. 공기는 같은 양인데 공간이 커지니 갇힌 공기의 압력이 바깥 대기압보다 낮아지죠. 그러면 빨대 아래쪽 입구에서 물을 위로 밀어 올리는 대기압이 위에서 누르는 힘보다 세져서 물기둥이 그 자리에 멈춰요. 물이 빠지려는 움직임 자체가 물을 붙잡는 압력 차이를 만드는 구조거든요. 주사기 끝을 막고 피스톤을 당기면 뻑뻑하게 저항이 느껴지는 것과 비슷해요.

    손가락을 떼는 순간 위쪽도 대기압이 되면서 압력 차이가 사라지고, 그때는 중력만 남아서 물이 주르륵 떨어지는 거고요. 그래서 이 실험은 대기압이 아래에서 위로도 작용한다는 걸 보여주는 예시로 많이 쓰여요. 참고로 빨대가 아주 가늘면 물 분자가 관 벽에 달라붙는 표면장력도 거들지만 일반 빨대 굵기에서는 대기압이 하는 일이 훨씬 커요 :)

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