차근 차근 따라해봅시다.
 
 
 
 
  왜 그럴까 생각해봅시다.
 

1.

우리가 살아가는 공기의 압력은 대략 1기압정도입니다. 병뚜껑에 빨대를 꽂고 뚜껑을 닫아도 병 안의 압력은 1기압이지요. 만약 빨대 구멍을 손가락으로 막고 병을 뒤집으면 병 속의 공기의 압력은 어떻게 될까요?

 

2.

짧은 빨대를 비커의 물에 담그고 긴 빨대를 손으로 막았다가 떼면 뚫린 빨대로 물이 흘러내리게 됩니다. 이때 물을 아래로 흘러 내리게 한 힘은 어떤 힘일까요?

 

3.

병속의 물이 빨대로 흘러 내려간 후 병속의 압력은 어떻게 변할까요?

 

4.

비커 속의 압력은 1기압이고 병 속의 압력이 1기압보다 작을 때, 물은 어느 쪽으로 이동할까요?

 
 
 
  한번 더 정리해봅시다.
 
 

여러분, 그릇에 담긴 물이 갑자기 솟아오르는 걸 본적이 있나요?

 

 

그렇다면 물이 담긴 그릇을 높은 곳에서 뒤집었을 때, 물이 아래로 떨어지지 않는 것을 본 적이 있나요?

 

 

그렇다면 물은 아래에서 위로 저절로 솟아오르지는 못하지만 위에서 아래로는 저절로 흐르는군요. 왜 그러냐 구요? 그것은 지표 위의 질량을 가진 모든 물체를 지구 중심으로(아래로) 끌어당기는 지구중력 때문입니다.

 

 

그런데 분수의 물은 왜 위로 치솟냐 구요? 그것은 분수가 물을 위로 올려주는 힘을 주는 장치를 갖고 있기 때문이에요. 이 힘은 중력보다 더 커야겠지요.

 

 

모든 물체는 항상 더 큰 힘으로 끌어당기는 쪽으로 움직입니다. 이번 분수 만들기 실험에서 힘이 어떻게 작용하길래 물이 위로 올라갈 수 있었는지 이해해 볼까요?

우리가 살아가는 환경에서 공기의 압력(대기압)은 대략 1 기압 정도입니다. 병 뚜껑에 꽂고 병 뚜껑을 닫으면, 바깥 공기와 같은 공기가 갇혔으므로 병 안의 압력은 1 기압입니다.

 

 

만약 스트로우의 구멍을 막고 병을 뒤집으면 병 안의 공기에 아무 변화가 없으므로 아직도 1 기압입니다.

 

 

 이제 짧은 스트로우를 다른 병의 물에 담그고 손을 떼면? 지구중력이 잡아당기므로 뚫린 스트로우를 통해 물이 흘러내리겠지요.

 

 

윗 병의 물이 빠져나가면 물 위의 공기가 차지하는 부피가 커지지요. 기체의 양은 같은데 부피가 늘어나면 압력이 작아집니다.

 

 

위의 분홍색 점선이 보여주듯이 스트로우의 양쪽 끝의 압력이 다르지요.

 

 

그렇다면 물은 어느 쪽으로 이동할까요? 물론 기압이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 이동합니다. 그래야 기압이 큰 쪽은 부피가 커져서 기압이 낮아지고, 기압이 작은 쪽은 부피가 줄어들어 기압이 커지기 때문입니다. 그래서 아래 병의 물이 밀려 윗 병 쪽으로 이동하면서 분수를 만든답니다.

 

 

물은 양쪽의 기압이 같아질 때까지 이동하는데, 위의 병으로 아래의 물이 올라가는 것과 동시에 위의 병의 물이 아래로 떨어지므로 기압차가 계속 있습니다. 따라서 아래 병의 물이 다 없어질 때까지 왼쪽 스트로우를 통해 물이 위로 솟아오르고 오른쪽 스트로우를 통해 빠지는 일이 반복됩니다.

 

 

 

 

 

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