LG사이언스랜드

전체메뉴보기 검색 과학상자

녹차를 타먹다보면 녹찻잎이 가운데 바닥으로 모이는 데요..왜그런거죠? 목록

차를 휘저으면 회전 목마처럼 액체는 뱅뱅 돈다. 회전목마를 타
면 원심력에 의해 사람이 바깥으로 달아나려고 하는데 이상하게
도 차 잎사귀는 바닥의 가운데에 모인다.

원통 어딘가에 액체 덩어리가 있다고 생각해 보자. 회전목마에
직사각형의 목마가 있는 셈이다. 그 덩어리 중심 가까운 곳의
면에 압력이 가해지고 있다. 그리고 회전 목마의 바깥 쪽 면에
도 압력이 가해지고 있다. 액체 덩어리에 가해지는 원심력과의
밸런스를 유지하기 위해서는 바깥 쪽 압력이 안 쪽 압력보다 크
지 않으면 안된다.

원통 밑바닥 중심에서 일정한 거리에 있는 점의 압력은 원통 꼭
대기와 같다. 하지만 홍차와 잎사귀는 컵 밑바닥과의 마찰로 좀
더 서서히 돌고 있다. 회전목마에 타고 있어도 그렇겠지만 천천
히 가면 갈수록 원심력은 작아진다. 때문에 바깥 쪽에 가해지
고 있는 압력이 안쪽보다 큰 상태로 원심력이 작아지게 된다면
잎사귀는 컵 중심으로 이동한다.

대체적으로 홍차 그 자체도 어떤 부분은 항상 컵 중심으로 올라
가서 표면을 건너 측면을 내려간 다음 다시 바닥을 중심으로 뱅
글 뱅글 돌고 있는 것이다.

이것은 페퍼 화이트라는 사람이 쓴 MIT의 공부벌레들이라는 책
에 있는 내용입니다. 이 사람은 MIT에서 기계공학을 전공한 사
람인데 석사과정 중에 이와 같은 문제를 풀었다고 하는 군요.
결코 쉬운 문제는 아닌 셈입니다.

좀 더 쉽게 설명드리자면 물과 컵의 바닥면의 마찰 때문입니
다. 그 마찰 때문에 회전 속도가 줄어들게 되어 원심력보다 구
심력이 커지기 때문에 가운데로 모이는 것이죠.

회전을 하기 위해서는 원심력과 구심력이 같아야 합니다. 원심
력이 더 크면 바깥으로 퉁겨져 나가고 구심력이 더 크면 안으
로 모이게 됩니다.

아직 호기심이 해결되지 않았습니다.

회원 여러분이 함께 해결해주세요.

호기심 답변하기

주제!
관련주제가 없습니다.

호기심 질문하기

사진올리기 바로가기