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떠 오르는 모래시계라고 이름을 지어 봤습니다.

동영상은 학생들에게 이론적인 접근뿐만 아니라 관찰과 생각을 할 수 있도록 만든 문제입니다.

모래시계에 고무찰흙을 감싸서 물속에서 간신히 떠오르게 만듭니다.

그리고 시험관안에 물을 가득채운 다음 그 안에 넣습니다.

그럼 동영상 처음 부분처럼 당연히 떠오르게 됩니다.

문제는 이때 부터입니다.

이 시험관을 거꾸로 뒤집으면 시험과 위쪽이 아래쪽이 되므로

위에 떠 있던 모래시계는 시험관 아래쪽으로 이동하게 됩니다.

그럼 시험관 아래쪽에 위치하게 된 모래시계는 어떻게 될까요?


당연히 떠오르게 될 겁니다.

왜냐하면 모래시계의 밀도는 변하지 않기 때문입니다.

(학생들은 모래가 아래쪽으로 이동하니까 공기가 위로 올라와서 무게가 변할거라고 생각합니다. - 질량보존의 법칙에 의해 닫힌 모래시계 안에서 일어나는 변화는 모래시계의 질량을 변화시킬 수 없습니다. 질량보존의 법칙을 설명할때도 사용할 수 있습니다.)

그런데 실제로 뒤집어 보면 모래시계는 한동안 떠오르지 않습니다.

시간이 지나면 모래시계 안쪽에 있는 모래가 위에서 아래쪽으로 조금씩 이동하게 되고

그러다가 어느 순간이 되면 모래시계가 떠오르는 것을 볼 수 있습니다.

왜 그럴까요?

정답을 알려주지 않으면 많은 생각을 하게 하는 문제입니다.

 우선 동영상을 한번 보시죠



잘 관찰해 보면 변하는 것은

모래시계 안에 있는 모래가 위에서 아래쪽으로 이동한다는 것 외에는 다른 변화는 없습니다.

출근시간이 다 됬네요. 정답은 나중에 다시 적도록 하겠습니다.


Posted by 민서아빠(과학사랑)