일시

2018년 9월 26일

작성자

이수경

활동주제

[14차시] 물리 실험 – 페트병 물줄기 실험

주제선정

이유

토.토.과에서 지구과학, 화학, 생명과학 분야로 토론과 토의를 해 보았지만 물리를 주제로 토론 혹은 토의를 하기 어려워 간단한 실험을 찾아보았다.

유체에서의 압력은 유체의 밀도, 중력 가속도, 깊이에 비례한다는 1학기 물리시간에 배운 물리적 개념을 간단한 실험을 통해 직접 관찰함으로써 배웠던 내용을 복습하고 상기시키기 위해 이 실험을 하게 되었다.

세부활동

내용

실험주제	페트병 물줄기 실험
실험목표	유체의 깊이에 따른 압력의 차이 관찰하기
준비물	페트병, 송곳, 잉크, 물
실험과정	페트병에 일정한 간격을 두고 세로로 구멍 3개를 뚫는다. 페트병에 물을 넣어 각각의 구멍에서 물줄기가 어떻게 다르게 나타나는지 관찰한다. 페트병을 낙하시켰을 때, 물줄기의 변화를 관찰한다.
가설세우기	물줄기의 세기는 아래쪽에 뚫린 구멍일수록 클 것이다. 이유) 유체의 깊이와 압력은 비례하기 때문에 첫 번째 구멍의 물줄기가 가장 빨리 멈출 것이다. 이유) 첫 번째 구멍이 유체의 깊이가 가장 낮아 압력이 가장 낮기 때문에 페트병을 수직낙하 시켰을 때, 물줄기는 더 잘나올 것이다. 이유) 낙하 시 중력가속도가 증가하므로 압력도 증가해 물줄기의 세기가 더 세지기 때문에
결과 정리	페트병에서 가장 아래쪽의 구멍의 물줄기가 가장 빨랐으며 멀리 나갔다. 가장 위쪽의 구멍에서는 물줄기가 거의 나오지 않았다. 낙하시켰을 때, 페트병에서 물줄기가 아예 나오지 않았다.
결론	유체에서 압력은 유체의 깊이에 비례한다는 법칙에 따라 페트병 아래쪽에 위치한 구멍의 물줄기의 세기가 가장 빠름을 알 수 있었다. 또 위쪽의 구멍은 압력이 너무 낮아 물줄기가 나오지 않았음을 추측할 수 있었다. 페트병을 낙하시키면 페트병 내부는 무중력상태가 된다. P=𝞺gh에서 g=0이면 압력은 0이 되므로 물줄기가 안 나왔음을 확인할 수 있었다.

평가(느낀점, 잘된 점, 잘못 된 점, 개선해야 할 점, 등....)

-느낀 점: 어려웠던 물리 개념을 페트병을 이용한 간단한 실험을 통해 직접 보고 경험함으로써 이해가 더 잘되었으며 기억에도 잘 남았다. 물리를 더욱 친근하게 느낄 수 있어서 보람찼다.

차시

활동 내용

14. 물리 관련 실험

비고

<토.토.과> 활동 일지