【 실험 18 】골판지 팽이
□ 목표 : 무게중심을 이용한 골판지 팽이를 만들 수 있다.
□ 미리 생각해 보기
겨울철이 되면 흔히 하는 민속놀이 중에 팽이치기가 있었다. 지금은 보기 힘들지 몰라도, 팽이를 깎고 얼음판에서 팽이치는 모습은 겨울이 되면 자주 볼 수 있는 모습 이었다. 여기서는 언제 어디서나 가지고 놀 수 있는 골판지 팽이를 만들어 보자.
□ 준비물
골판지(나비 2cm, 길이 50cm), 셀로판테이프, 이쑤시개 또는 대 젓가락, 본드, 커터 칼, 자, 사포(미세한 것)
□ 활동 과정
① 팽이심 만들기 : 이쑤시개를 쓸 경우 가능하면 대나무가 좋다. 대젓가락으로 만들 경우 대젓가락 굵기 그대로 사용한다. <그림1>과 같이 잘 다듬고 사포로 문질러서 끝을 뾰족하게 만든다.
② 골판지 자르기 : 자를 대고 너비 2cm, 길이 50cm 정도로 자른다.
③ 골판지를 <그림2>와 같이 펴놓고 본드 칠을 한다. <그림1>의 팽이 축에도 밑에서 1cm 떨어진 곳에 본드 칠을 한다. 약 2～3분 후에 <그림2>와 같이 감아서 만든다. 빗금친 안쪽(골이 지지 않은 쪽)에 본드 칠을 한다.
④ <그림3>과 같이 팽이 축에 본드 칠을 한 골판지를 대고 나선형으로 감는다.
(처음 팽이의 중심축에 골판지가 잘 접착이 되고 정확하게 나선형으로 감을 수 있도록 세심한 지도를 한다.)
⑤ <그림3>과 같이 팽이 축에 골판지를 감을 때 처음 시작을 단단히 붙이고→표 방향으로 감을 때도 찢어지지 않을 만큼 당기면서 감는다. 마무리한 후 비닐테이프로 마감한다. 마감한 후 바로 돌리지 말고 여러 가지 팽이를 만들어 보자.
□ 과제 탐구
1. 팽이심이 무게중심을 잘 잡으려면 어떻게 해야 할까요?
2. 다양한 재료를 이용해서 창의적으로 여러 가지 모양의 팽이를 만들어 보자.
□ 참고자료
○ 팽이가 균형을 잡고 계속 도는 이유
팽이가 계속해서 돌 수 있는 원리는 무엇일까? 물체가 힘을 받지 않으면 정지하고 있는 물체는 계속 정지해 있으려 하고 운동하고 있는 물체는 그 운동을 계속하려고 하는데, 물체의 이러한 성질을 관성이라 한다.
일단 돌기 시작한 팽이는 계속 돌려고 하는 관성으로 빙글빙글 돌다가, 마찰력의 작용에 의해 그만 멈추고 만다. 또한 회전하고 있는 팽이는 그 회전하는 축의 방향을 끊임없이 같은 방향으로 유지하려 한다.
팽이의 원리를 좀더 쉽게 이해하려면 자전거 타기를 생각하면 되는데 자전거를 가만히 서서 균형을 잡기보다는 페달을 밟아 계속 나아감으로써 쓰러지지 않는 것이 팽이와 같은 원리이다.
