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부메랑을 직접 만들어보자 목록

조회 : 17708 | 2004-01-13

1. 실험 목적
여러 가지 종류의 부메랑을 만들어 보고 부메랑이 날아가고 되돌아오는 기본원리를 익힐 수 있다.




2. 실험준비물
우드락 2mm(또는 3mm), 투명테이프(스카치테이프), 칼(또는 가위), 자, 스티커




3. 실험방법
① 우드락을 가로 3cm, 세로7cm 의 직사각형으로 자른다.
② 그림과 같이 우드락을 자른다.

 


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③ 두개 중 하나를 약 0.5cm 정도 끝부분을 자른다.

 


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④ 빗면으로 자른 부분이 안쪽으로 오도록 투명테이프로 붙인다. 이때 길이가 작은 날개와 큰 날개의 위치를 옆의 사진처럼 되도록 한다.
⑤ 날개의 끝 부분에 투명테이프나 스티커를 붙여준다.
⑥ 날개의 끝을 둥그스름하게 다듬어 준다.

 



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⑦ 날개의 측면을 손가락이나 자 또는 칼을 이용하여 납작하게 눌러준다. 이때 측면의 위치에 주의해야 한다. 특히 색칠된 부분을 납작하게 눌어준다. 이때 날개 측면의 끝부분은 아주 납작하게 가운데로 갈수록 두꺼워지게 눌러준다.
⑧ 손바닥에 올려놓고 손가락 끝으로 튕기듯이 날개의 끝 부분을 쳐준다.

 


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응용 부메랑 만들기
부메랑이 나는 원리와 돌아오는 원리를 알았다면 다양한 부메랑을 만들어 자신의 이름을 붙여보자. 비슷한 모양의 다양한 부메랑을 보여주고 그 중에 하나를 선택하여 부메랑을 만들도록 한다.

 



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4. 실험 속 과학원리
- 부메랑이 날아서 되돌아오는 이유는 여러 가지 원리와 복합적인 환경들이 작용하는데 가장 크게 영향을 주는 것은 양력과 회전관성이다. 하지만 손바닥 부메랑은 양력의 힘은 아주 미미하고 주로 회전관성, 그로 인한 날개에 미치는 힘과 손바닥 부메랑의 무게가 가장 큰 영향을 준다.

- 회전관성: 관성이란 물체가 진행하는 방향으로 계속 진행하려는 힘을 말한다. 예를 들면 달리는 자동차가 급제동을 하면 차안에 있는 사람은 앞으로 쏠리게 된다. 이유는 차는 앞으로 운동하고 있었기 때문에 차를 타고 있는 사람 또한 앞으로 가려는 힘이 남아 있기 때문에 사람이 앞으로 쏠리게 된다.

손바닥 부메랑의 날개의 끝부분에 각각 이러한 관성이 적용된다. 날개의 양쪽 끝의 무게로 인해 일정한 축을 중심으로 계속 회전하려는 힘이 오랫동안 남아 있게 되는데 이를 본 실험자는 회전관성이라 명명한다.

손가락으로 쳤을 때 손바닥 부메랑은 한쪽 날개는 앞으로 가려는 힘이, 다른 쪽 날개는 뒤로 가려는 힘이 생기게 된다. 그러나 손가락으로 쳤기 때문에 처음에는 앞으로 가려는 힘이 더 커서 앞으로 날아가게 된다. 그러나 공기의 저항으로 인해 앞으로 가려는 힘은 줄어들고 회전관성에 의해 날개의 뒤로 가려는 힘이 상대적으로 커져서 다시 되돌아오게 된다.





- 손바닥 부메랑의 무게 : 너무 무거우면 되돌아오는 힘에 비하여 중력의 힘이 강해서 아래로 떨어지게 되고 너무 가벼우면 회전관성 및 날개에 발생하는 힘이 줄어들게 된다.

- 양력: 비행기의 날개 구조에서 발생되는 힘으로 공기의 흐름으로 인해서 생기는 힘이다. 일반적으로 공기의 빠른 흐름에서는 낮은 압력이 발생하고 공기의 느린 흐름에서는 높은 압력이 발생한다. 압력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 힘이 발생하므로 날개가 뜨게 된다.




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