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플로팅 양초

파라핀의 성질을 이용하여 물에 뜨는 양초를 만들어 보고, 부력에 대해 알아봅시다.

[생각해보기]

▶ 물에 뜨는 성질을 가진 물질은 어떤 것일까요? 왜 물에 뜨는 것일까요?

[준비물] 이지파라핀, 양초심지, 종이컵, 양초색소, 스틱, 은박컵, 계량컵

가열장치(알코올램프세트 또는 휴대용 버너, 핫플레이트), 면장갑

[실험방법]

1. 주변의 위험한 물건들을 깨끗이 치우고 가열장치를 준비합니다.

2. 은박컵에 파라핀을 계량컵으로 가득 4컵(1인당)넣은 다음 가열장치에 올립니다.

계량컵 4컵 = 약 45g,  플로팅 양초 대, 소 각 1개씩 만들 수 있는 양입니다.

3. 종이컵 안쪽에 바닥에서부터 2cm 되는 곳을 연필로 표시하여 둡니다.

4. 면장갑을 끼고 은박컵에 담긴 파라핀이 맑은 액체가 될 때 까지 살살 젓습니다.

스틱으로 너무 세게 저으면 은박컵 바닥이 뚫릴 수 있습니다. 주의하세요.

파라핀을 절대 끓이지 마세요. 나쁜 연기와 냄새가 납니다.

5. 파라핀이 완전히 녹으면 은박컵을 가열장치에서 내린 다음, 좋아하는 색소를 5방울 정도 넣고 잘 섞이도록 젓습니다.

6. 파라핀이 살짝 식으면(표면이 조금 흐려지면) 종이컵에 표시한 만큼 붓습니다.

7. 양초 심지를 꼿꼿이 세운 다음 파라핀을 부은 종이컵 중앙에 세웁니다.

8. 완전히 굳은 뒤 종이컵을 찢어 떼어내면 완성!

9. 차가운 물이 담긴 수조에 띄워놓고 긴 라이터로 불을 켜봅니다.

*실험 시 주의 사항*

1. 가열장치를 사용할 때 화상 및 화재에 주의하세요.

2. 색소로 크레용이나 크레파스를 넣지마세요. 초가 탈 때 해로운 물질이 나옵니다

[응용 학습]

1. 만들어진 동그란 양초를 조각칼로 예쁘게 다듬어 모양을 만듭니다.

이 때 모양은 윗면이 넓게, 아랫면이 좁게 만들어야 물에 잘 뜹니다.

2. 얼음초 만들기

종이컵에 심지를 먼저 세웁니다.

얼려둔 얼음을 심지가 간신히 나올 만큼 종이컵에 채웁니다.

녹인 파라핀을 부어주면 완성 ▶ 빨리 굳고, 멋진 양초가 만들어집니다.

[확인학습]

1. 만든 양초의 모양이 동그란 축구공 모양이거나, 모양이 일정하지 않다면 물에 잘 뜰 수 있을까요? 어떤 모양의 물체가 물위에 안정적으로 뜰까요?

2. 지구가 당기는 중력에 반대되는 힘으로, 물 위에 뜨려는 힘을 무엇이라 부를까요?

[ 원리 학습 ]

물체가 물에 뜨려는 힘을 ‘부력’이라 부릅니다. 이 부력은 지구가 당기는 중력에 반대되는 힘입니다.

같은 부피의 물체일 때 물보다 무거운 물체는 물에 가라앉고, 물보다 가벼운 물체는 중력보다 부력이 크게 되어 물에 뜹니다. 이런 현상을 과학적인 용어로 설명한다면 물보다 밀도가 큰 물체는 가라앉고, 물보다 밀도가 작은 물체는 뜬다고 할 수 있겠습니다.

일반적으로 물에 가라앉는 물체는 쇠, 구리 등이고, 뜨는 물체는 파라핀(양초), 나무, 플라스틱, 스티로폼 등이 있지요.

그런데 쇠로 만든 배는 어떻게 물에 뜰까요?

쇠를 얇게 펴서 그 부피를 크게 한 다음 아래는 좁게, 위는 넓게 만들어 그 안에 공기를 넣어 만든 것이 배입니다. 부피에 비해 질량이 작아진 배는 물보다 밀도가 작아져 중력보다 부력이 크게 작용하므로 물 위에 뜨게 되지요. 또한 윗부분이 넓어져 안정적으로 물에 뜰 수 있습니다.

식빵을 물에 넣으면 뜨지만, 같은 식빵을 꽁꽁 뭉쳐 물에 넣으면 가라앉습니다. 이도 같은 원리랍니다

[ 느낀점 ]