아빠 함께해요-(4)요구르트병 잠수함

▲준비물

페트병 2개, 요구르트병(또는 필름통), 셀로판 테이프, 풍선, 묽은 염산, 석회석▲바다 만들기

페트병의 윗부분을 잘라냅니다. 또다른 1개의 페트병은 아래 부분을 잘라냅니다. 2개의 페트병을 연결시켜 물을 넣기 위한 것입니다. 그러므로 자른 부분에서 물이 새어 나오지 않도록 조심스럽게 절단합니다. 자른 두 개의 페트병을 잘 맞추어 셀로판 테이프를 붙여 연결합니다. 연결한 두 개의 병에 물을 가득 넣습니다.

▲잠수함 만들기

요구르트병에 석회석을 넣고, 요구르트병의 주둥이에 풍선을 씌웁니다. 만든 요구르트병 잠수함을 물에 넣어 봅시다.

물에 가라앉은 잠수함을 꺼내어 풍선을 벗기고 묽은 염산을 조금 넣습니다. 풍선을 다시 씌워 바다(물이 든 페트병)속에 넣어 봅니다.

▲원리

두 개의 페트병을 연결해 만든 '바다' 속에 석회석만 넣고 풍선을 씌운 요구르트병 잠수함을 넣으면 어떻게 될까요? 물론 요구르트 잠수함은 물 속으로 가라앉고 맙니다. 이 잠수함을 꺼내 다시 묽은 염산을 넣어 물 속으로 넣으면 잠시 후 풍선이 부풀면서 서서히 떠올라 옵니다. 묽은 염산과 석회석이 반응하면 이산회탄소 기체가 발생하면서 풍선이 부풀게 됩니다. 풍선이 부풀면 부력이 생기면서 물 위로 떠오르게 되는 것입니다. 묽은 염산과 석회석뿐만 아니라 두 가지 물체가 반응하여 기체를 발생시킬 수 있는 물질을 생각해 보세요. 묽은 염산과 알루미늄이 반응하여 생기는 수소, 과산화수소와 이산화망간이 반응하여 생기는 산소, 식초와 소다가 반응하여 생기는 이산화탄소 등의 기체들을 이용하여도 가능합니다. 실제 잠수함이 물 위로 떠오를 수 있는 이치도 위와 같습니다. '밸러스트' 라는 탱크에 공기를 가득 채우면 부력이 생겨 물 위로 떠오릅니다. 다시 잠수하기 위해서는 공기를 빼고 물을 가득 넣어 물 속으로 가라앉게 되는 것입니다.

(도움말 : 대구 과학발명놀이연구회)