풍선이 동그란 이유~ 각 있는 풍선은 없나?

사람은 한번씩 엉뚱한 생각을 하는거 같습니다. 그래서 괴짜 노벨상인 이그노벨상도 있는거 아닐까요?

위대한 과학적 성과는 보통 사람들이 생각하지 못하는 것을 생각해 내는 것으로부터 시작된다고 하기에 엉뚱한 생각도 의미가 있을 겁니다.

그렇다면 왜 풍선은 각진게 없는걸까?  풍선은 왜 동그란 것만 있을까요?




풍선이 동그란 이유

 

풍선이 동그란 이유
풍선이 동그란 이유Image by Pexels from Pixabay

 

기압은 대기의 압력을 말합니다.

지구 대기권에 존재하는 엄청나게 많은 공기 입자가 지구상의 물체들과 지표면을 꾹꾹 누르는 중력의 작용을 받습니다.

그렇기에 지표면과 가까울수록 끌어당기는 힘은 더 세지고 멀어질수록 약해지는거죠.




풍선의 원리는 무엇일까요?

 

풍선에 공기를 불어넣으면 풍선안에 있는 공기가 사방으로 운동을 하게 되는데 이 공기의 운동에너지는 모두 같기 때문에 동그런 모양을 띠게 되는 것으로 갇혀 있지 않다면 뿔뿔이 흩어지지만 갇혀 있기에 활발한 분자 운동으로 인해 끊임없이 풍선의 벽에 충돌하게 되어 동그랗게 되는 것입니다.

 

반대로 갇혀 있지 않다면 이 공기입자들은 대기권을 날아다니면서 압력이 한 방향으로만 작용하는 것이 아니라 뿔뿔히 흩어져 곳곳으로 힘의 분산이 이루어짐으로 물체를 둘러싼 모든 방향에서 물체의 안쪽을 향해 동시에 작용하기에 즉 안과 밖의 힘이 균형을 이루게 되고 네모란 풍선이 없는 이유이기도 합니다.

 

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1. 헬륨 풍선은 뜨는데 왜 내가 분 풍선은 안 뜨지?

 

헬륨풍선
헬륨풍선 Image by Peggy und Marco Lachmann-Anke from Pixabay

 

헬륨 풍선이 뜨는 이유는 공기보다 헬륨 기체의 밀도가 매우 작아서 풍선을 떠오르게 하는 것이고 반대로 입으로 분 풍선은 이산화탄소가 주성분으로 공기보다 밀도가 크기 때문입니다.




2. 헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는데 왜?

 

말을 하면 성대가 울리고 그 울림이 입안에 공기를 진동시켜 소리를 울리게 하는데 헬륨은 밀도가 매우 작아 입안에서 소리의 진동수가 달라지게 되고 소리가 높게 전달되기 때문에 이상한 목소리가 나는 것으로 금방 사라지게 됩니다.

단 다량으로 마시면 질식사 우려도 있으며, 많이 들이 마시면 구토, 메스꺼움, 호흡 곤란을 겪거나 저산소증의 위험이 있으니 조심하시기 바랍니다.

 

3. 풍선을 놓치면 날아가서 어떻게 되지?

 

위로 올라갈수록 공기의 양이 적어져 기압이 낮아지므로 풍선은 부풀게 되어 터지게 됩니다.




4. 가만히 뒀는데 풍선 바람 빠지는 이유

 

눈으로 보기에는 풍선의 틈이 보이지 않지만 풍선도 분자로 이루어져 그 틈으로 공기가 서서히 빠져 나오게 돼 나중에는 바람이 다 빠지게 됩니다.

 

물풍선
물풍선Image by Juanita Mulder from Pixabay

 

 

물을 채운 물풍선은 작게 제작해 물놀이용으로 쓰이지만, 높은데서 떨어뜨릴 경우 중력에 의해 크게 다칠 수 있으니 조심해야 하며 풍선이 날아가 터져 동물이나 바다에 떨어질 경우 분해도 안되고 해양 생물들이 먹이로 착각해 먹을경우 죽을 수도 있으니 항상 조심해 아이들의 동심도 지키고 환경도 지켰으면 좋겠습니다.



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