공기 로켓 / 에어로켓

공기 로켓

   공기 힘으로 날아가는 로켓은 얼마나 높이 올라갈까? 아이들에게 꺽이는 빨대를 하나씩 주었습니다. 빨대를 받은 아이들은 습관적으로 불기 시작합니다. 그런데 빨대를 불 때 부는 방향을 바꾸면 나오는 공기의 양은 같을까? 다를까? 같다면 공기의 세기는 어느 곳이 강할까? 아리송한 문제였습니다. 대부분 아이는 짧은 쪽에서 긴 쪽의 빨대로 부는 것이 강하다고 생각합니다. 왜냐하면 긴 쪽에서 짧은 쪽으로 불면 공기가 들어가는 길이 너무 길어서 가다가 힘이 약해지기 때문이라고 합니다. 공기의 세기도 마찬가지라고 합니다. 그래서 이를 설명할 수 있는 실험을 하자고 이야기하고 성냥개비를 짧은 쪽 빨대에 넣고 과녁 맞히기 게임을 하였습니다. 생각보다 멀리 나가지 않았습니다. 어느 정도 연습한 후 이번에는 긴 쪽 빨대에 성냥개비를 넣고 불어 보았습니다. 예상과 달리 성냥개비가 짧은 쪽에서 나갈 때 보다 5배 정도는 멀리 나갔습니다. 왜 그럴까? 아이들과 함께 생각해 보았습니다. 아이들은 공기가 오래 밀어서 멀리 나간다고 하였습니다.

두 번째로 PVC 관을 가지고 실험했습니다. 하나는 50cm 정도 관이고 하나는 1m 정도 관입니다. 여기에 켄트지를 이용하여 꼬깔콘 모양 총알을 만든 후 관에다 끼운 후 입으로 불어 인디언이 식물 줄기에 독침을 꽃은 후 동물 사냥을 하는 것처럼 쏘아보았습니다. 짧은 관과 긴 관으로 쏠 경우 긴 관이 훨씬 멀리 나갔습니다. 더 멀리 쏘는 방법은 없을까? 이번에는 총알에 고무찰흙을 넣고 불었습니다. 고무찰흙을 넣지 않았을 때보다 훨씬 멀리 날아갔습니다. 왜 그럴까요? 선생님이 실험실 중간에 서 있고 아이들이 선생님을 밀어 보라고 하였습니다. 선생님이 총알이고 여러분이 공기인데 총알이 무거우면 공기가 많이 모여야 하는지 적게 모여야 하는지 생각해 보자고 하였습니다. 여러 가지 생각 끝에 우리가 내린 결론은 총알 속에 고무찰흙을 넣으면 공기가 많이 모이는데 이것은 같은 부피 안에 많은 공기가 들어가 압력이 강해지기 때문에 멀리 나간다고 결론을 내렸습니다. 

  두 가지 실험을 마친 후 마지막으로 공기로켓 만들기를 하였습니다. 만드는 방법은 간단합니다. 먼저 PVC와 OHP 필름을 김밥 말듯이 둥글게 말아 원통을 하나 만드는 것입니다. 좀 더 예쁘게 만들려면 필름 중간에 색종이를 넣어주면 예쁘게 만들어집니다. 그 다음 원통 위의 부분을 테이프로 막아 공기가 세지 않게 한 후 무게 중심을 잡아 주기 위해 동전을 하나 올려놓습니다. 좀 더 멋지게 만들려면 윗 부분에 원뿔 모양으로 머리를 붙이고 아래에는 날개를 만들어 붙이면 더욱더 멋있는 로켓이 됩니다. 발사대는 페트병에 50cm 정도의 고무호스를 연결하고 호수 끝에 PVC 관을 연결하여 PVC 관에 로켓을 끼운 후 페트병을 밟으면 공기의 힘으로 로켓이 올라가는 것인데 선행 실험을 해서인지 아이들이 원리를 쉽게 이해하였습니다. 공기 로켓은 생각보다 멀리 올라갔습니다. 높이 올라가는 것은 15m 정도 올라갔습니다. 공기의 힘을 보여주기 위해 다양한 실험을 하였는데 아이들은 공기 로켓의 힘을 보고 공기의 힘이 이렇게 강한 줄은 몰랐다고 감탄을 합니다.