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누가 물을 올려줄까?
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준비물 |
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실험과 관찰 |
1. 500ml의 비이커에 물을 넣고 색소를 넣어 색깔 있는 물을 만들어 놓는다.
2. 플라스크에 맞는 고무마개에 구멍을 뚫어서 약 50Cm 정도 길이의 유리관을 끼워 놓 는다.
3. 500ml의 플라스크에 약 20ml의 물을 넣고 가열한다.-반드시 마개는 열고 끓인다.
4. 물이 끓으면 플라스크를 내려놓고 유리관이 끼워있는 고무마개로 입구를 막는다.
5. 물이 담긴 비이커에 거꾸로 세운다.
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왜 그럴까요? |
'물은 항상 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 왜냐하면 지구 중력이 잡아당기고 있으니까' 누구나 다 알고 있는 사실이지요. 분수가 여름에 시원하게 물을 내뿜을 수 있는 것은 분수가 물을 위로 올려주는 힘을 주는 장치를 갖고 있기 때문이지요. 그리고 이 힘은 중력보다 큰 힘이어야 하지요.
그러니까 모든 물체는 항상 더 큰 힘으로 끌어당기는 쪽으로 움직이지요. 이번 분수 만들기 실험에서 힘이 어떻게 작용 하길래 물이 위로 올라갈 수 있었는지 이해해 볼까요?
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물을 끓일 때 플라스크의 마개를 열고 끓이면 플라스크 안의 압력은 얼마일까요?
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{답: 1기압. 대기와 접해 있는 공간의 압력은 항상 대기압과 같다.}그 다음에 플라스크의 마개를 막고 플라스크를 거꾸로 세워 놓으면 플라스크 안에 있던 기체분자(수증기)가 응축되어서 물방울이 되면 기체의 압력은 1기압보다 작아 지게 되지요.
하지만 비이커에 들어 있는 물에 작용하는 압력은 계속해서 1기압이지요. 그리고 유리막대의 양쪽의 압력은 서로 다르게 되고 압력이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 밀어주는 힘이 작용하게 되지요.
그래서 아래 병의 물이 밀려 윗 병 쪽으로 이동하면서 분수를 만든답니다.
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