삶은 달걀과 날달걀을 구분하는 방법의 원리. 관성

달걀의 껍질을 깨뜨리지 않고 삶은 달걀인지 날달걀인지 확인해야 하는 경우 어떻게 해야 합니까? 역학에 대한 지식이 있으면 이 약간 까다로운 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.

삶은 달걀과 날달걀을 돌렸을 때 같은 모양으로 회전하지 않는다는 점을 중요하게 보아야 합니다. 이 사실을 이용하면 이 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다. 먼저 검사할 계란을 평평한 접시에 놓고 두 손가락으로 회전시킨다. 이 시점에서 삶은 달걀은 날달걀보다 눈에 띄게 더 빠르고 더 오래 회전합니다(잘 삶은 달걀이 더 잘 회전함). 날계란은 회전조차 하기 어렵지만 잘 삶은 계란은 회전이 빨라 외곽선이 하얗게 보일 정도입니다. 게다가 삶은 달걀은 뾰족한 면이 아래로 향하도록 스스로 서 있기도 합니다.

잘 삶은 계란은 껍질과 내용물 전체가 한덩어리로 변하기 때문입니다. 그러나 날계란 내부의 액체는 빠르게 회전하지 않고 관성으로 인해 단단한 껍질의 움직임을 제동하는 역할을 합니다. 즉, 액체 상태의 계란은 브레이크 역할을 합니다. 삶은 계란과 날계란은 회전을 멈춰도 동작이 다릅니다. 회전하는 삶은 계란에 손가락을 대어 속도를 줄이면 바로 멈춥니다. 하지만 날계란의 경우 손을 떼면 잠시 멈추었다가 도 다시 좀 더 계속 회전합니다. 그 이유도 관성 때문입니다. 즉, 날계란 안의 액체는 딱딱한 껍데기가 멈춰도 계속 움직이지만, 삶은 달걀은 겉껍질이 멈추는 것과 동시에 내용물도 한 덩어리기 때문에 바로 멈춘다.

이와 유사한 실험은 다른 방법으로 수행할 수 있습니다. 날계란과 삶은 계란의 각각의 장축에 고무줄을 각각 걸어 같은 끈으로 묶는다. 그런 다음 두 줄을 같은 횟수만큼 감았다가 놓습니다. 삶은 달걀과 날달걀의 차이점을 즉시 알 수 있습니다. 삶은 계란의 측면이 실이 감기기 시작하는 초기 위치를 지나서 관성에 의해 반대방향으로 끈이 풀리고 꼬인 실이 다시 풀리게 된다. 회전이 점차 느려지면서 이 동작을 몇 번 반복합니다. 그러나 날달걀 쪽은 한번 방향을 바꾼 후에는 날달걀 쪽이 삶은 달걀보다 훨씬 빠르게 움직임을 멈추게 됩니다. 즉, 액체 상태의 내용물에 의해 움직임이 제동되게 되는 것입니다.

 

 우산을 펼치고 뾰족한 끝을 바닥에 대고 빙빙 팽이처럼 돌려봅시다. 누구나 우산을 꽤 빠르게 돌릴 수 있습니다. 이때 고무공이나 종이를 뭉쳐서 돌고 있는 우산에 던져봅니다. 던져진 물체는 우산 안쪽에 머물지 않고 밖으로 튀어나오려고 할 것입니다. 이 작용을 원심력이라고 부르지만 실제로는 관성의 모습에 불과합니다. 공은 반지름 방향이 아니라 원형 운동에 접선 방향으로 튕겨집니다. 그래서 놀이동산에서 볼 수 있는 디스코팡팡, 회전원반같은 종류의 놀이기구들은 이러한 회전 운동에서 나타나는 이러한 효과를 활용합니다. 이 장치를 타는 사람들은 스스로 관성 작용을 경험할 수 있게 됩니다.

 

사람들은 넓은 디스크에 자리를 잡는다. 누구나 원하는 대로 서거나 앉거나 누울 수 있습니다. 이 디스크 아래의 전기 모터는 수직 축을 회전축으로 하여 디스크를 회전시킵니다. 천천히 시작한 다음 점차 속도를 높이고 속도를 높입니다. 이런 식으로 관성의 작용에 의해 디스크에 있는 모든 사람이 자신의 위치에서 바깥쪽으로 쫓겨나기 시작합니다. 처음에는 이 변화가 거의 눈에 띄지 않지만 사람들이 중심에서 벗어나 더 큰 원으로 이동함에 따라 속도(운동 에너지)가 눈에 띄게 증가합니다. 그리고 원래의 자리로 돌아가려고 아무리 애를 써도 <터닝 디스크>에서 쫓겨나는 이들.

 

 

지구는 그 크기가 거대하다는 점을 제외하면 본질적으로 <회전하는 원반>과 같다. 물론 지구가 우리를 버리지는 않지만 지구의 이러한 움직임은 우리의 체중도 감소시킵니다. 그리고 회전 속도가 가장 높은 적도 상공에서는 이러한 이유로 무게가 약 1/300 감소합니다. 그러나 다른 원인(지구가 적도 근처의 불룩한 타원체)이 있으므로 적도에 있는 모든 사람의 무게는 일반적으로 0.5%(즉, 1/200) 감소합니다. 따라서 성인의 무게는 극지방보다 적도 상공에서 약 300g 가볍습니다.

 

관성은 우리 일상생활에서 아주 흔하게 접할 수 있는 물리 현상입니다. 움직이고 있는 물체에는 모두 적용되고 있는 힘입니다.