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쓰러진 트로이목마를 일으켜 세워라!

한강에 나타난 트로이목마의 비밀을 밝히기 위해 떠난 레오와 친구에게 또 다른 문제가 생겼지 뭐야. 목마를 연구소로 옮기려고 하는데 자꾸 넘어지는 거야. 누군가 가져가지 못하도록 망가뜨려 놓은 것이지. 난감해진 레오는 여러 가지 발명품을 만들어 트로이목마를 다시 일으켜 세우려 하는데, 그게 생각처럼 되지 않는 거야. 이를 어쩌지? 트로이목마를 연구소로 가지고 가서 조사하려면 오뚝이처럼 우뚝 세워야 하는데, 뭔가 좋은 방법이 없을까? 아무래도‘어린이과학동아’친구의 힘을 빌려야겠어. 오뚝이 만드는 방법을 생각해 내면 쓰러진 트로이목마를 세울 수 있을 텐데 말이야. 누구 레오를 도와 줄 친구는 없니? 도와 줘~, 과학해결사!
 

일으켜 세운다는 것은?

트로이목마를 일으켜 세우기 전에‘일으켜 세운다는 것’이 어떤 의미가 있는지 생각해 보았어. 일으켜 세운다는 것은 쓰러진 것을 다시 똑바로 위치시킨다는 뜻이지? 그럼 왜 서 있지 못하고 넘어지는 걸까?

연필을 세워 과학의 원리를 배우자!

그럼 연필을 가지고 생각해 볼까? 물론 트로이목마하고는 다르지만 세운다는 의미를 생각하기에는 쉽게 생각할 수 있는 재료인 것 같아. 연필은 들고 쓸 때는 서 있지만 보통 책상에 놓여 있을 때는 누워 있잖아.

1. 길쭉하게 생긴 연필이 책상 위에 놓여 있다. 매우 안정적이다. 이 때 연필의 무게중심은 연필의 중앙에 있으며, 지구가 끌어당기는 중력에 의해 책상에 놓여있게 된다.
2. 연필을 세워 보자. 들고 쓸 때처럼 말고 똑바로 세우려면 연필의 평평한 뒷부분으로 똑바로 세워야 한다. 이 때 연필의 무게중심은 변하지 않지만 책상에 놓여 있을 때보다는 불안하게 느껴진다.
3. 그럼 연필심 부분으로 세우면? 물론 연필은 쓰러지고 만다. 왜 그럴까? 이유는 간단하다. 균형을 이루지 못하기 때문에 좌우로 작용하는 힘의 균형이 깨졌기 때문이다.
4. 그러면 무게중심을 아래로 낮추고 좌우로 균형을 맞추어 주면 연필도 세울 수 있지 않을까? 오뚝이가 똑바로 서서 쓰러지지 않는 이유도 같은 원리다.

쓰러지지 않는 오뚝이를 만들어라!

트로이목마가 쓰러지지 않고 계속 서 있게 하려면 오뚝이의 원리를 이용해서 세우면 되겠지? 그래서 엄마와 함께 오뚝이를 만들기로 했어. 내가 만드는 오뚝이는 페트병을 이용한 눈사람 오뚝이야. 물론 집에서 구하기 쉬운 재료를 사용했고, 대신 아이디어를 듬뿍 담았지

실험재료 : 둥근 모양의 페트병 2개, 칼, 가위, 컬러 래커(또는 물감), 리본 테이프, 건전지 2개, 스카치 테이프

1. 윗부분이 둥근 페트병 2개를 준비하고 볼록한 윗부분을 잘라 낸 뒤 페트병의 입구도 잘라 낸다.
2. 잘라 낸 페트병의 입구 부분 안쪽에 건전지 2개를 붙인다. 스카치 테이프를 이용해서 떨어지지 않도록 단단히 붙인다.
3. 잘라 놓은 다른 페트병을 건전지를 넣은 페트병 위에 덮은 다음 스카치 테이프로 붙여 오뚝이 모양을 만든다.
4. 래커나 물감을 이용해서 붙여 놓은 페트병을 칠한다. 흰색을 사용하면 눈사람의 느낌을 준다.
5. 페트병끼리 붙여서 이음새가 생긴 부분은 리본 테이프를 붙여서 눈사람의 목도리가 되도록 꾸민다.
6. 종이컵이나 색종이와 같은 재료를 사용하여 눈사람을 꾸민다. 예쁘게 눈과 입술을 그려 넣으면 오뚝이 눈사람 완성!
7. 어디 한번 일어서는지 넘어뜨려 볼까? 눈사람이 너무 무거우면 넘어져서 일어나지 못한다. 그럴 때는 건전지를 더 많이 넣어 붙이면 된다.
 

오뚝이가 다시 일어설 수 있는 이유는?

페트병 바닥에 붙여 놓은 건전지 때문에 오뚝이가 다시 일어설 수 있어. 물론 무게중심이 건전지 쪽으로 가 있고, 똑바로 서 있을 때가 가장 안정적인 상태이기 때문에 오뚝이는 항상 똑바로 서 있는 것이지. 이런 원리를 이용하면 트로이목마도 넘어지지 않고 항상 똑바로 세워 놓을 수 있겠어! 

 

트로이목마를 세워 보자! 

앞에서 만든 오뚝이의 원리를 이용해서 트로이목마를 세워보기로 했어. 먼저 작은 모형을 이용해서 트로이목마를 세워 보는 거야. 만약 모형을 이용해서 만든 트로이목마를 세울 수 있다면 실제 트로이목마도 일으켜 세울 수 있겠지?

실험재료 : 종이컵, 칼, 가위, 건전지 2개, 스카치 테이프, 컬러 래커 (또는 물감), 리본 테이프

1. 오뚝이 눈사람처럼 종이컵 안쪽에 건전지를 붙였어.
2. 다음은 트로이목마를 종이컵 위에 단단히 붙여 놓았지. 이 때 주의할 점은 건전지를 붙인 방향과 반대쪽에 목마를 붙여야 한다는 거야. 트로이목마 오뚝이 완성!

실제로 트로이목마를 세울 수 있을까?

모형 트로이목마 세우기 성공! 그럼 실험의 방법대로라면 실제 트로이목마도 세울 수 있을 거야.
어디 한번 곰곰이 생각해 보자고.
 

드디어 트로이목마를 연구소로!

윤혜와 엄마의 도움으로 드디어 트로이목마를 세웠다.
“고마워~, 덕분에 이제 본격적으로 연구할 수 있게 되었어. 정말 고마워~!”
레오도 윤혜의 아이디어에 감동을 하며, 일으켜 세운 트로이목마를 보았지. 그런데 한 가지 더 큰 문제가 생겼어. 거대한 트로이목마를 일으켜 세우는 데는 성공했지만 이 무거운 것을 어떻게 옮기지? 그리고 레오미스터리연구소 안에 트로이목마를 어떻게 들여 놓지?
“으~앙! 다시 도와 줘~!”
 

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2005년 17호 어린이과학동아 정보

  • 김원섭 기자
  • 도움

    김윤혜

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