공기를 넣은 풍선과 헬륨을 넣은 풍선은 달리는 자동차에서 움직임이 반대이던데 그 이유는 무엇인가요?

Question

공기를 넣은 풍선과 헬륨을 넣은 풍선을 비교하는 영상을 봤는데요. 달리는 자동차에 매달아서 움직임을 비교해보니, 급출발할때와 브레이크를 밟았을 때 움직이는 방향이 반대이던데 그 이유는 무엇 때문인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

관성의 법칙과 밀도 때문입니다.

헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 뜨기 마련입니다.

그리고 달리는 차량 내에는 공기가 가득차있고, 만약 차량이 순간적으로 멈추거나 급발진을 하면 몸이 쏠리듯이 공기도 한쪽으로 쏠립니다. 차량이 급발진하는 경우 관성에 의해 몸이 뒤로 쏠림을 느끼듯이 공기도 뒤로 쏠립니다. 이 때 헬륨 풍선은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 쏠리고 있는 공기랑은 반대에 위치하게 됩니다. 왜냐하면 공기가 뒤로 쏠림으로써 공간을 채우고, 헬륨은 밀도가 낮아 공기 층을 뚫고 들어가지 못하기 때문이죠.