초등 과학 실험 자이로팽이 만들고 회전관성 알아보기

어렸을적에 많이 가지고 놀던 장난감 중 하나가 팽이입니다.

우리나라 전통놀이 중에도 팽이치기가 있고, 요즘 장난감중에서도 줄을 넣어 당기면 팽이가 돌아가고

그 종류와 이름도 정말 다양하죠~

또한 팽이 뿐만아니라 회전을 하는 물체들도 많은데요~

피젯스피너, 요요, 훌라후프가 있습니다.

팽이처럼 회전하는 물체에는 신기한 과학의 비밀도 숨겨져있습니다.

과연 아이들이 좋아하는 장난감인 팽이에는 과연 어떤 숨겨진 과학원리가 있을까요?

1. 회전하는 팽이는 어떻게 돌까요?

팽이는 보이지 않는 가상의 축을 중심으로 회전을 해요.

이 가상의 축은 물체의 내부에 있거나 외부에 있습니다.

팽이는 회전을 할 때 공기의 저항력과 바닥과의 마찰력이 작용하여 돌아갑니다.

그리고 지구가 끌어당기는 힘인 중력이 작용합니다.

 

2. 회전하는 팽이는 왜 잘 쓰러지지 않을까요?

팽이처럼 회전하는 물체는 회전이 한번 시작되면 회전운동을 계속 유지하려고 하는

회전관성때문입니다.

이러한 회전관성때문에 한번 회전운동을 시작한 물체는 외부의 힘을 받지 않는 한

계속해서 그 회전운동을 계속하려는 성질을 가집니다.

관성이란?
힘이 작용하지 않으면 정지해 있는 물체는 계속 정지하려고 하고
운동하는 물체는 계속 운동하려고 하는 성질입니다.

이렇게 회전관성때문에 회전하는 팽이는 쉽게 쓰러지지 않고 

기울어져 있어도 팽이는 계속해서 돌게 되지만 중심축은 변하지 않아요~

회전관성이 클수록	회전속도와 방향을 바꾸기가 어려워요.
물체의 질량이 클수록	회전관성이 커서 더 오래 돌 수 있어요.
반지름이 클수록

3. 자이로팽이 만들기 수업 모습

팽이에 숨어있는 과학원리를 알아보았으니 이제 자이로팽이를 만들어봅니다.

초등 과학실험 수업이어서 만드는 방법은 어렵지 않습니다.

자이로팽이 만드는 방법을 하나하나 살펴보면서 스스로 만들기를 시작합니다.

스스로 모터에 전선과 배터리를 연결 할 수 있거든요^^

그리고 팽이를 모터에 연결하면 완성입니다.

이제 몇번 모터도 만져보고 전선도 연결을 해 봐서 그런지

"어려워서 못해요~" 이런말은 안하네요~

뚝딱뚝딱 잘도 만드네요^^

특히 모터에 전선을 연결하는 것은 처음에는 너무 어려워했는데 이제는 너무 잘하니

참 기특하더라구요~

그리고 자이로팽이를 다 만들면 아래와 같은 모양이 나옵니다.

(다 만들고 나서 아이들이랑 누가누가 넘어지지 않도 오래 도나 하다보니

사진을 못찍었어요..) 

 

4. 수업후기

이번 자이로팽이는 모터를 이용하여 회전하기 중심도 잘 잡아 위에서 말한

팽이가 돌아가는 비밀인 가상의 축과 공기저항력, 바닥과의 마찰력도 쉽게 관찰 할 수 있었습니다.

그리고, 책위나 펜위에서도 중심을 잘 잡고 돌아가서 아이들이 너무 좋아했구요~^^

모터로 돌아가기에 내가 힘들이지 않아도 회전관성이 있어서 아주 잘 돌아가기때문에

살짝살짝 팽이치기처럼 게임을 하니 더 재미있게 수업을 할 수 있었습니다^^

내가 직접 만들어 보고 팽이를 돌려보니 팽이의 비밀~

이제 잊지 않고 잘 기억하겠죠?