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중학교 1학년 과학/4단원(기체의 성질)

브라운 운동 가상실험2

by 민서아빠(과학사랑) 2022. 2. 9.

p5js로 만들어 본 브라운 운동 입니다

<2022.04.17 추가>

스마트폰 화면에서도 전체화면으로 볼 수 있다. 그동안 해결하지 못한 몇가지 문제점(전체화면으로 했을때 클릭위치가 잘 맞지 않던 문제)을 해결해서, 스마트폰이나 태블릿에서도 전체화면으로 실험이 가능하다.

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스코틀랜드 식물학자 로버트 브라운이 물에 띄운 꽃가루 입자를 관찰하던 중, 꽃가루 입자가 물위를 끊임없이 불규칙적으로 운동하는 현상을 관찰했고,  그 이유가 주변에 액체 분자들의 끊임없는 운동에 의한 충돌 때문이라는 것을 밝혀졌다. 

기체나 액체속에 부유하는 물질에서 관찰되는 운동이다.

보통 실생활에서 물위에 떠 있는 큰 물체의 경우 브라운 운동을 관찰하기 쉽지 않다. 주변 액체 분자들이 충돌해도 큰 물체는 질량이 크기 때문에 거의 반응하지 않기 때문이다. 반면에 아주 작은 물체의 경우(현미경으로 보면) 브라운 운동을 쉽게 관찰할 수 있다. 

또 온도가 높아지면 액체 분자들의 운동이 활발해 지기 때문에 브라운 운동이 더 활발해 짐을 알 수 있다.

아래 링크에 접속해서 직접 실험해 보자.

https://sciencej.cafe24.com/p5js/brownmotion1/

가상실험 모든 작동은 버튼으로 하게 되어 있다.

감추기 버튼을 눌러 주변 입자들이 보이지 않거나 보이도록 할 수도 있다.

큰 물체  버튼을  누르면 상대적으로 질량이 큰 물체가 등장해서 주변 입자들의 충돌해도 크게 반응하지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉 일상적인 상황에서는 브라운 운동을 관찰하기 어렵다는 것을 확인할 수 있다.

온도증가와 감소 버튼을 온도를 조절해 보면서 온도에 따른 브라운 운동의 변화를 관찰해 볼 수 있다.

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처음 p5js 로 만들어 보았는데, 몇가지 사소한 문제점들을 제외 하면, 재미있는 점이 많았다.

민서엄마의 조언으로 파스텔톤의 브라운 운동을 만들게 되었다. 

 

 

 

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