학문
물을 빨리 따르려면 한두번 페트병을 돌려주면 되던데
어디서 보니 물을 빨리 부으려면
부으면서 물이 담긴 페트병을 한두번 돌려주면
안에서 회오리가 치면서 빨리나오던데
어떤 원리인지 궁금합니다
7개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.
물을 그냥 붓게 되면 물이 나가려고 하는 곳으로 공기가 막고 있어서 물이 빠르게 나오지 않습니다.
또한 물이 나오는 과정에서 물통 안과 밖의 압력차가 발생하여 물이 오히려 잘 나오지 않습니다.
따라서 물이 잘 나오려면 물통 안과 밖에 공기가 잘 흘러야 합니다.
그래서 물을 회오리 치면서 빼내면 공기가 안과 밖에 잘 흐르게 되고
압력차도 발생하지 않습니다.
거기에 회오리치는 물이 속도를 받아 더 빠르게 떨어지게 됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
빠르게 물을 부으려면, 물을 부으면서 페트병을 한 두 번 돌려주는 것이 도움이 됩니다. 이는 '센트리퓨거(Sentripetal Force)' 원리에 기반합니다.
센트리퓨거란 회전하는 물체의 방향을 중심으로 향하는 힘을 의미합니다. 이 힘은 물체가 회전하는 반경과 회전 속도에 따라 결정됩니다. 즉, 회전하는 물체는 중심으로 향하는 센트리퓨거 힘을 받게 되며, 이 힘에 의해 물체는 중심으로 향하는 방향으로 움직입니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물을 부을 때 페트병을 돌려주면서 빨리 물을 부으려는 것은 회오리 현상(whirlpool effect)을 이용한 것입니다.
페트병 안에 물이 들어갈 때, 물 분자들은 페트병 안에서 서로 마주치면서 서서히 회오리 모양으로 돌게 됩니다. 이렇게 물 분자들이 회오리 모양으로 돌면서 공기와 접촉하는 부분이 더 많아지면서 공기와 빠르게 교환이 이루어지고, 이는 부으려는 물을 더욱 빨리 부을 수 있게 됩니다.
또한, 페트병을 돌리는 과정에서 회오리 현상으로 물이 빨리 흐르는 것 외에도, 페트병의 내부면과 물의 접촉면이 더 많아지면서 물이 빨리 채워지는 효과도 있습니다.
하지만, 이 방법은 일시적인 효과로, 페트병 안의 물이 일정 이상 이상치면 회오리 현상이 더 이상 일어나지 않아 효과가 줄어들게 됩니다. 또한, 페트병을 돌리는 과정에서 물이 넘치거나 흘러나오는 경우도 발생할 수 있으므로 조심해서 사용해야 합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
페트병을 돌려 물을 부을 때 발생하는 회오리 현상은 '세탁기 효과' 또는 '회전 효과'라고도 부릅니다. 이 현상은 페트병 안의 물이 회전하면서 중력과 마찰력에 의해 페트병 벽면에 밀려 적당한 압력이 발생하여 물이 더욱 빠르게 흘러나오게 되는 원리입니다.
이 현상은 뉴턴의 운동법칙 중 '작용-반작용 법칙'에 기초합니다. 회전하는 물은 중심축 주변으로 돌고 있으므로 회전하는 물 입자들은 중심축에서 멀어질수록 빠른 속도로 움직입니다. 이에 따라 물 입자들은 페트병 벽면에 부딪히면서 벽면에 일종의 압력을 가하고, 이 압력이 물을 밀어내는 역할을 하게 됩니다.
또한, 페트병을 돌릴 때 페트병 입구에서 공기가 입장하고 물이 출구로 나오게 됩니다. 이 과정에서 물의 양이 일정 이상으로 유지되면, 공기는 계속해서 물을 더 채워지게 만듭니다. 이렇게 물의 양이 유지되면서 물과 공기가 계속적으로 이동하면서 압력의 변화가 발생하여 물이 더욱 빠르게 흘러나오는 것입니다.
하지만, 이러한 회오리 현상은 물의 양과 페트병의 크기 및 모양에 따라 다를 수 있으므로, 특정한 상황에서만 효과가 있는 것이며, 일반적인 부엌용 페트병에서는 큰 차이를 느끼지 못할 수도 있습니다.
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.
이러한 현상을 소용돌이 효과라고 합니다. 물병을 돌리면 물에 소용돌이 또는 회전운동이 생성됩니다. 이 회전 운동으로 인해 와류의 중심에 저압 영역이 형성되어 공기가 병으로 다시 흐르고 떠나는 물을 대체할 수 있습니다. 그 결과 병에서 물이 부드럽고 빠르게 흘러나옵니다. 소용돌이 운동으로 세면대나 욕조에서 물이 빠지는 것과 비슷합니다. 와류 효과는 각 운동량 보존의 결과로 물이 병 중심으로 원형 운동을 하도록 합니다.
안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.
페트병을 돌리면서 물을 부으면, 회오리 현상이 발생하여 물의 표면적이 증가하게 됩니다. 이로 인해 물 분자들 간의 접촉 면적이 늘어나면서 물 분자들이 서로 빠르게 혼합되어 페트병 안의 물이 빨리 흐를 수 있게 됩니다.