아파트 외벽사이에 종이를 던지니 가운데에서 계속 돌던데 무슨원리인가요?
어릴때 아파트 중간층 쯤 복도 창문을열어 외벽사이에 종이를 던지니 종이가 떨어지지않고 공중에서 한참동안 돌다가 날아가더라고요
무슨원리인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
아파트 외벽 사이에 종이를 던졌을 때 가운데에서 계속 돌아다니는 현상은 바람의 압력차를 이용하여 발생합니다.
바람은 건물 외벽을 따라 흐르다가 건물과의 간격이 좁아지면서 속도가 증가하게 됩니다. 이 때, 바람의 압력차가 높아져서 아파트 외벽 사이에 작은 공간에서 바람이 빠르게 흐르면서, 그 사이를 지나가는 공기의 압력차가 발생합니다. 이 압력차는 종이를 흔들어 대기 때문에 종이는 가운데로 이동하게 됩니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
복도 창문과 외벽 사이의 공간에서 종이가 떨어지지 않고 공중에서 돌아다니는 현상은 바로 공기 역학적인 현상으로 설명됩니다.
아파트의 복도는 일반적으로 바람이 잘 통하지 않아서 공기의 흐름이 매우 불안정합니다. 복도 창문을 열면 외부와 내부의 공기가 상호작용하면서, 외부에서 들어온 공기가 복도 내부로 흐르게 되는데 이 과정에서 회전하는 기류가 발생합니다. 이러한 회전 기류는 종이와 같은 가벼운 물체를 공중에서 돌리는 힘을 발생시키는데, 이 힘으로 인해 종이가 공중에서 떨어지지 않고 돌아다니는 것입니다.
물론 이 현상이 일어나는 정확한 이유는 바람이나 공기의 상태에 따라 달라질 수 있으며, 이 외부 조건에 따라서 종이의 동작도 달라질 수 있습니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
아마도 복도 창문을 열어 외벽 사이로 종이를 던져보면 종이가 떨어지지 않고 공중에서 한참 돌다가 날아가는 원리는 바로 유동저항(air resistance)과 회전운동의 원리 때문입니다.
종이와 같은 가벼운 물체가 떨어지면 공기 중의 분자들이 충돌하면서 물체의 속도를 감속시키는데, 이것이 유동저항입니다. 이에 따라서 물체의 떨어지는 속도가 줄어들다가, 마지막에는 일정한 속도로 안정적으로 떨어지게 됩니다.
하지만, 복도 창문을 열어서 종이를 던질 때, 종이는 일정한 속도로 직진하는 것이 아니라 회전운동을 하면서 날아가게 됩니다. 종이는 공기 중에서 회전운동을 하면서 돌기 때문에, 유동저항의 영향을 받아 떨어지는 속도가 줄어들지 않고, 일정한 속도로 돌다가, 결국엔 날아가게 되는 것입니다.
즉, 회전운동을 하면서 공기 중에서 회전하는 물체는 유동저항이 일정하게 유지되어 일정한 속도로 날아가게 되며, 이를 공기 저항이라고 합니다. 따라서, 종이를 던지면서 회전운동을 시키면, 유동저항과 회전운동의 원리에 의해 종이가 한참 돌다가 날아가게 되는 것입니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 복도 창문을 열어 외벽 사이에 종이를 던졌을 때, 종이가 떨어지지 않고 공중에서 한참동안 돌다가 날아갔다는 것은 공기 저항과 관련된 현상일 가능성이 있습니다.
공기는 물체를 지나가는 동안 그것을 감싸며, 물체가 이동하는 방향과 반대 방향으로 반작용하게 됩니다. 이 반작용이 공기 저항입니다. 공기 저항은 물체의 크기, 형태, 속도, 공기 밀도 등에 영향을 받습니다.
따라서, 복도 창문을 열고 외벽 사이에 종이를 던졌을 때, 종이가 떨어지지 않고 공중에서 한참동안 돌다가 날아갔다는 것은, 그 종이가 던져진 방향으로 움직이는 동안 공기 저항이 그만큼 작용하여 종이의 속도를 늦추었고, 그로 인해 종이는 중력에 의해 끌리면서도 지면에 닿지 않고 공중에 머무르게 된 것으로 생각됩니다. 이러한 현상은 종이 외에도 다른 가벼운 물체들에 대해서도 관찰될 수 있습니다.
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.
아마도 빌딩풍에 의한 바람으로 종이가 바로 떨어지지 않고 공중에서 부유하다가 날아간듯합니다.
아파트와 아파트 사이에 좁은 틈에는 바람이 부딫쳐 갈라져 불 때 벤츄리 효과로 아주 강한 바람이 불게 됩니다.
이걸 빌딩풍이라고 부르는데 쉽게 설명드리면 우리가 냇가에서 놀 때 넓은 곳에서 잔잔하게 흐르던 물이 보나 아니면 좁은 틈에서는 빠르게 물이 흐르는걸 관찰할 수 있습니다. 이처럼 넓은 면적에서 좁은 면적을 만나고 다시 출구의 넓은 면적으로 가게되면 기압이 높고 풍속이 느린상태에서 기압이 낮고 풍속이 빠른 상태로 바뀌게 되는데 이를 벤츄리 효과라고 합니다. 그래서 종이가 떨어지지 않고 바람을 타고 돌다가 날아가게 된답니다.
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