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모험이와 슬기는 요즘 얼마전 극장에서 봤던 ‘반지의 제왕 ’이라는 영화에 푹 빠져있다. 세상에 정말 절대 악이 존재한다면 어떻게 될까, 혹시 영화에서 나왔던 절대 반지를 현실 세계에서도 누군가 갖고 있는 것은 아닐까…. 급기야 그들은 꿈속에서 중간대륙의 반지원정대를 만난다.

간달프 : 오늘은 절대반지를 파괴하기 위해 모르도르로 떠날 반지원정대를 도울 지원팀을 선발하는 날입니다. 악의 군주 사우론이 보내는 악의 무리를 피해가야 하고, 안내자인 골룸도 경계해야 합니다. 만만치 않은 임무에 많은 분들이 지원해 주시다니 놀랍습니다.
슬기 : 오빠, 우리도 지원하는 거야?
모험이 : 글쎄, 너무 위험할 것 같은데…. 지원할지를 망설이고 있는 모험이와 슬기에게 프로도가 다가와 충고한다.
프로도 : 오늘 모인 지원자들의 명단을 사우론이 이미 입수했어. 지원팀에 선발되지 못하면 너희들은 평생 악의 무리에게 쫓겨다니게 될지도 몰라. 선발되서 나와 함께 모르도르로 가는 편이 나아.

가슴이 철렁 내려앉은 모험이와 슬기. 간달프의 다음 말에 귀를 바싹 기울인다.

간달프 : 그러면 이제 여러분 중 2명을 선발하기 위한 퀴즈를 내겠습니다. 반지를 운반하는 도중 여러분은 귀로 분간하기 어려울 만큼 무수히 많은 소리를 듣게 될 것입니다. 따라서 이번 원정에서는 소리를 구별할 수 있는 능력이 무엇보다 중요합니다. 여러가지 소리를 눈으로 보면서 구별할 수 있는 방법을 제시해 보십시오. 도구를 사용해도 좋습니다. 가장 빨리 이 문제를 해결하는 분이 반지원정대에 합류하게 됩니다.
골룸 : 흐흐, 어렵군. 아마 아무도 지원팀에 뽑히지 못할테지? 그러면 절대 반지는 내 차지가 되는거야!
프로도 : 어떡한담? 무슨 방법이 없을까?
슬기 : 오빠, 내 가방 속에 있는 플라스틱 선을 이용하면 어떨까?
모험이 : 그래, 바로 그거야!
모험이와 슬기는 과연 반지원정대 지원팀에 선발될 수 있을까.

▶▶▶소리가 나면 왜 플라스틱 선이 떨릴까?

소리가 나면 공기가 진동해 음파가 발생한다. 스피커에서 나오는 음악소리나 종이컵에 대고 말하는 목소리도 주변 공기를 진동시켜 음파를 만들어낸다. 종이컵에 입을 가까이 하고 말할 때 컵 뒷면에 손끝을 살짝 대보면 떨림을 느낄 수 있다. 이렇게 발생한 진동은 수직으로 세운 빨대나 막대를 통해 전달된다. 그러면 빨대나 막대에 수평 방향으로 붙어 있는 플라스틱 선이 이 진동을 받아아래위로 떨리게 되는 것이다.

▶▶▶여러개의 플라스틱 선 중 왜 한개만 떨릴까?

소리의 높고 낮음에 따라 단위 시간에 음파가 진동하는 횟수, 즉 진동수(또는 주파수)가 달라진다. 높은 소리일수록 진동수가 크고, 낮은 소리일수록 진동수가 작다. 또한 다양한 길이의 플라스틱 선은 각각 고유의 진동수를 갖고 있다. 플라스틱 선이 길수록 진동수가 작고, 짧을수록 진동수가 크다.

음악소리나 목소리에 의한 진동이 빨대나 막대를 따라 전달되다가 그 소리의 진동수와 같은 진동수를 가진 플라스틱 선을 만나면 그 플라스틱 선이 떨리게 된다. 이와 같은 현상을 ‘공명’ 이라고 한다. 즉 높은 소리일수록 짧은 플라스틱 선이, 낮은 소리일수록 긴 플라스틱 선이 진동한다. 남학생보다 여학생이, 어른보다 아이가 종이컵에 대고 말했을 때 짧은 플라스틱 선이 떨리는 것은 이 때문이다.

이때 플라스틱 선의 가운데 부분은 고정돼 있으므로 끝부분만 진동한다. 고정된 부분을 중심으로양쪽 플라스틱 선의 길이가 다를 때는 소리의 진동수와 같은 진동수를 가진 길이의 끝부분만, 같을 때는 양쪽 끝부분 모두가 진동할 것이다.

우리 귀 안에서도 이와 비슷한 일이 일어난다. 공기의 진동으로 발생한 음파가 귓바퀴에서 모아진 후 고막을 진동시킨다. 고막의 진동은 청소골에서 증폭된 다음 달팽이관으로 전달된다. 달팽이관에는 작은 감지 세포가 진동수 영역에 따라 배치돼 있어 소리를 진동수별로 세밀하게 분리한다. 이렇게 높낮이를 감지한 소리 정보는 뇌로 보내져 우리가 인식하게 되는 것이다.