• 4월은 과학의 달! 과학완구의 원리를 알아봐요~

    • 2017-02-01

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    4월은 과학의 달 입니다! 곳곳에서 과학의 달 행사가 진행되는데요,

    행사에 빠질 수 없는 과학완구로 물로켓과 고무동력기 & 글라이더 등이 있죠~

    이들 과학완구는 어떤 원리로 작동하는지, 또 어떤 제품이 있는지 알아보겠습니다!

     

     

    물로켓은 실물 로켓의 원리와 마찬가지로 작용과 반작용의 법칙에 의해 발사됩니다.

    물을 뿜어 추진력을 얻는 것이지요.

    물로켓에서 공기는 압축이 되어 에너지원이 되고,

    물은 연료를 지속적으로 방출할 수 있도록 해주는 역할을 합니다.

    공기는 밀도가 낮고 압축이 잘 되어 PET병 내에 많은 공기연료를 넣을 수 있습니다.

    하지만 공기가 병 밖으로 나오면 순식간에 다시 팽창하기 때문에 공기만으로 날리면

    다 새어 나와 물로켓이 얼마 날아가지 못합니다.

    반면 액체는 압축이 되지 않고 한쪽 방향으로 곧게 나갈 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.

    이러한 두 물질의 성질을 이용해서 비 압축성 액체인 물을 압축성인 기체로 고압을 주어

    빠른 속도로 분출시키므로 추진력을 얻고,

    로켓 동체는 반대 방향으로 분출 에너지만큼 운동량을 얻게 됩니다.

     

    모델

    로켓세트 2 (18553)

    미라클 물로켓 (M-7000)

    슈퍼 슈팅거 물로켓

    미라클 로켓 (M-12000)

    이미지

     

    가격

     


     

    모든 물체는 중력이 아래로 잡아당기기 때문에 바닥에 닿아있습니다.

    중력을 잠깐 동안 이겨내도록 고안한 것이 고무동력기입니다.

    모든 유체는 속도가 빠를수록 압력이 낮습니다.

    날개는 윗면의 공기의 흐름을 아랫면 보다 빠르게 하여 날개 아랫면과 윗면에 압력차로 비행기를 뜨게 합니다.

    날개의 단면을 보면 아래 부분은 평평하고 윗부분은 볼록합니다.

    평평한 면을 일자로 가는 것 보다 볼록한 면을 휘어서 돌아가기 때문에

    날개 윗면의 공기의 속도가 더 빨라지게 됩니다.

    따라서 날개 윗부분의 압력이 낮아지고 아랫부분의 압력이 높아지며,

    자연히 날개아랫면을 공기가 위로 들어주는 힘이 생기게 됩니다. 이것이 양력입니다.

    이때 날개의 볼록한 면을 지나면서 공기의 저항이 생기는데 이를 항력이라고 하합니다.

    추력이 이 항력을 이겨내면서 앞으로 전진하게 되면 양력이 발생하면서 비행기가 날게됩니다.

     

     

    모델

    핸디 고무동력기

    R-1 보급형 고무동력기

    퍼펙트 R-2X

    슈퍼 퍼펙트 R-2

    이미지

    가격

     

     

     

    글라이더는 추진장치를 가지고 있지 않아 마치 미끄럼틀에서 미끄러져 내리듯

    공기 속을 수평면에 대하여 어느 정도의 각도로 미끄러져 내립니다.

    공기에 대하여 어떤 속도를 가지고 전진하므로,

    그 속도와 같은 크기의 바람이 앞쪽으로 부딪쳐 와서 글라이더에 동적 공기력이 생깁니다.

    글라이더에 동적 공기력이 발생하는 원리는 비행기가 날 때 생기는 것과 같습니다.

    가장 쉬운 예로 비행기의 날개를 들 수 있습니다.

    비행기의 날개를 수직 방향으로 잘라보면 단면이 대칭이 아니고,

    위쪽의 길이가 아래쪽 보다 길게 되어 있습니다.

    이러한 모양의 날개가 유체 속을 움직이면 위쪽으로 지나가는 공기는

    아래쪽으로 지나가는 공기보다 속도가 빨라지게 되고 날개 위쪽의 기압이 낮아지게 됩니다.

    따라서 날개는 위쪽으로 힘을 받게 되고 비행기는 하늘로 뜰 수 있게 되는 것입니다.

    이러한 양력은 실험을 통해 쉽게 볼 수 있습니다.

    종이의 두 모서리를 잡고 위쪽에 입김을 세게 불면 종이가 위로 떠오르는 것을 볼 수 있는데

    이때 종이를 위로 뜨게 만드는 힘이 바로 양력입니다.

     

     

    모델

    T-1 초급용 글라이더

    마스터 T-1 글라이더

    글라이더 퍼펙트 T-1

    글라이더 퍼펙트 T-4

    이미지

    가격

                                                                                                                                           

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