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[소년중앙] 선풍기 앞에서 돌돌돌…나만의 기구로 바람의 방향·빠르기 알아봐

'과학, 실험, 으악 따분해!'라고 느낀 적 있나요. 이제 걱정하지 말아요. 소년중앙이 집에서 준비할 수 있는 물건으로 재미있는 실험을 시작합니다. 초등학교 과학 연구 교사 모임 아꿈선(www.아꿈선.com)과 함께하는 소꿈연구실이에요. 소꿈연구실에서 가벼운 실험을 하나씩 성공하다 보면 과학과 친해질 수 있을 거예요. 차근차근 따라 해 보고, 소년중앙 홈페이지(sojoong.joins.com)에 인증도 해 봅시다.
 
오늘의 실험. 바람의 방향과 빠르기를 측정하는 기구 만들기
교과서: 5학년 2학기 1단원 10차시
 
준비물 
종이컵 세 개, 수수깡 두 개, 칼, 침핀 
 
실험 방법
 
1) 먼저 받침 역할을 할 종이컵의 바닥에 칼로 흠집을 냅니다.  
2) 기둥 역할을 할 수수깡을 적당한 길이로 자릅니다. 이에 따라 기구의 높이가 결정됩니다.
3) 다른 종이컵 두 개를 준비해 종이컵의 바닥에서 2cm 정도 높이만 남게 오립니다.
4) 잘라낸 종이컵의 바닥 부분이 수수깡에 닿도록 침핀으로 붙입니다. 이때 각 종이컵은 양 끝에 붙이며 열린 입구는 각각 위와 아래를 향하게 합니다.
5) 4번 수수깡의 가운데에 2번 기둥 수수깡을 침핀으로 붙여 연결합니다. 
6) 기구의 바닥 역할을 할 1번 종이컵에 2번 수수깡의 다른 끝을 끼워 넣습니다.
7) 이때 1번 종이컵에 2번 수수깡이 단단히 연결되지 않았다면 흠집 냈던 부분을 찰흙으로 고정하는 것도 좋습니다.
8) 풍속계를 완성했습니다. 밖으로 들고 나가거나 선풍기 등을 켠 후 실험에 도전하세요.
 
오늘의 개념
1) 풍속·풍향이란
 
풍향(風向)은 바람이 불어오는 방향을 말합니다. 풍향은 시시각각으로 변하므로 10분 동안 불었던 바람의 평균적인 풍향을 측정하죠. 풍속(風速)은 공기의 이동 속도를 가리켜요. 'm/s'를 써서 표현하죠. 지면에서부터 높이에 따라 풍속은 각기 다릅니다. 기상청에서 말하는 풍속은 지상 10m 위치 바람 속도를 표준으로 하죠. 이 역시 10분간의 바람을 평균으로 측정합니다.
 
2) 풍속계란
 
풍속계는 공기가 이동하는 속도, 즉 바람의 세기를 측정하는 기구죠. 측정 원리에 따라 몇 종류로 구분할 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 것은 회전형 풍향계죠. 프로펠러가 회전할 때 속도가 풍속에 비례하기 때문에 바람의 속도를 알 수 있는 겁니다. 회전형 풍향계의 경우 회전 날개가 세 개 있는 3배속 풍속계가 대부분이에요. 3배속 풍향계는 컵 세 개가 서로 120°의 범위로 장치돼 회전합니다.
 
이뿐만 아니죠. 바람에 의해 물체가 받는 압력을 이용한 풍압형 풍속계, 가열된 물체에 바람이 닿았을 때 냉각되는 정도를 이용하여 풍속을 측정하는 열선 풍속계가 있습니다. 높은 높이의 경우 풍선을 띄워두고 풍선의 이동 모습으로부터 풍속을 측정하기도 합니다. 지금은 회전형이나 풍압형, 열선의 원리를 이용해 자동으로 풍속을 측정해주는 디지털 풍속계를 많이 사용하죠. 
 
3) 생활에서 느끼는 풍속
 
사람이 기분 좋게 느끼는 바람의 속도는 1~5m/s 정도예요. 낙엽이 많이 날리고, 종이가 날아가는 바람의 속도는 5~8m/s 정도죠. 8~10m/s가 되면 작은 나무 전체가 흔들리고, 큰 물결이 일기 시작합니다. 10m/s가 넘어가면 큰 나무가 흔들리고 우산을 쓰기 곤란해지죠. 
 
선풍기로 예를 들어 볼까요. 대부분 선풍기의 풍속은 미풍 3~4m/s, 약풍 5~6m/s, 강풍 7~8m/s 정도예요. 그럼 여러분도 하나쯤 갖고 있을 휴대용 선풍기는 풍속이 얼마나 될까요. 바람의 세기 선택권이 하나인 선풍기 기준, 보통 의외로 5m/s가 넘는답니다.
 
그럼 우리나라에서 기록된 최대 풍속은 얼마일까요. 기상청에서 관측한 사상 최대 풍속은 63.7m/s입니다. 지난 2006년 강원도 속초시에서 기록됐죠. 풍속이 30m/s를 넘으면 바다에선 산더미 같은 파도가 일고 육지에선 건축물 등에 커다란 손해를 입힐 수 있는데요. 당시 얼마나 위험했을지 상상할 수 있나요.
 
정리=강민혜 기자 kang.minhye@joongang.co.kr, 도움말=김선왕 아꿈선 영상팀장
 
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