반갑습니다. 날씨가 정말 덥네요 그죠 오늘 여기서 한 여름의 날씨와 계속 냉방이 되면 나중에 이제 또 추운 날씨도 한꺼번에 경험 하실 수 있으실 것 같아요 오늘 굉장히 더운데 우리 친구들 시간 맞춰서 오시느라고 좀 많이 힘드셨을 겁니다. 햇빛이 한참 뜨거울 때 움직이셔가지고 일단 오늘 저의 도입 강연은 배울 띄우자라는 주제로 수업을 진행하도록 하겠습니다. 시작 할까요? 네 좋습니다. 혹시 들어오시면서 고무 찰흙하고 키친타올 받으셨나요. 네 그것 잘 가지고 계시다가 조금 있다가 우리 그것으로 배를 한 번 만들어 보도록 하겠습니다. 자 얘들아 배가 뜨려고 하면 어떤 것들이 필요할지를 한 번 생각해 볼까요? 일단 배는 어디서 만들죠? 배를 바다에서 만들어요? 배는 조선소 혹은 땅, 육지 뭐 이렇게 만듭니다 그죠 맞나요 자 배를 만들면 배는 떠 있나요 배는 땅에 붙어 있나요 배를 만들면 배를 처음 만들고 있어요 만드는 배는 물 위에 떠있을까요 바다에 가라앉게 붙어 있어있을까요? 네 바닥에 세워져 있겠죠 그죠 왜 바닥에 세워져 있죠? 본체가? 물체가 우리 지금 여러분들도 땅에 발을 딛고 서 있어요 그죠? 맞나요 앞에 엄청 분주하게 뛰어다니는 친구들도 땅에 다 발을 딛고 있는 친구들입니다. 자 우리 물체를 위에 들고 있다가 내려 놓으면 떨어지죠 그죠 떨어지다가 바닥을 뚫고 내려갈 수 없기 때문에 바닥에 들어 붙습니다. 맞나요? 이것 무슨 힘 때문에 그렇죠? 네 그래서 우리 육지에서 배를 만들면 배는 중력의 영향으로 바닥에 붙어 있어요 저 배를 가지고 물에 띄우게 되면 어떻게 되요 물에 띄우면 배가 그대로 가라앉아 있나요? 뜨게 되요 왜 뜨죠 네 맞습니다 배는 부력 때문에 뜨게 됩니다 부력이 뭐에요 물과 같은 액체에 물체를 띄웠을 때 이 아이가 가라앉지 않고 뜨게 만들어주는 힘을 부력이라고 이야기를 합니다. 자 그러면 이 배가 물 위에 떠 있다는 말은 땅에 있을 때 있었던 중력이 사라졌다? 약해졌다? 부력이 더 쎄졌다. 혹시 또 다른 의견 자 얘가 땅에 있을 때와 바다에 있을 때 중력은 같을까요 다를까요? 네 맞습니다. 같습니다. 중력은요 사실은 어떤 크기를 가지고 있느냐에 따라서 전부다 적용되는 힘이 장소에 상관없이 동일해요 그렇기 때문에 저 배가 물에 띄우기 전과 물에 띄운 후에 크기가 변하거나 무게가 변한건 아니다 그죠 맞나요 그래서 저 아이는 중력을 그대로 가지고 있어요 이 아이가 갈아앉지 않고 뜨는 이유는 누가 힘이 더 쎄기 때문에 그래요 누가? 바다가? 네 부력의 힘이 더 쎄기 때문에 그렇습니다 만약에 부력의 힘이 지금 보시다 싶이 중력은 아래로 작용하는 힘이고 그죠 부력은 반대 방향인 위로 띄우는 힘이죠 맞나요 둘 중에 중력이 힘이 쎄면 무슨 일이 생겨요 중력이 힘이 쎄면 네 가라앉을 거에요 그런데 부력의 힘이 더 쎄면 배가 뜰거에요 그죠 그리고 부력이 힘이 더 쎄 지면 쎄 질수로 물 수면에 가깝에 배가 뜨게 되겠죠 자 그래서 배가 뜨려고 하면 최소한 부력이 중력보다 같거나 커야 되요 맞습니까? 부력하고 중력이 같아지는 순간은 어느 순간일까? 떠 있을 때는 부력이 더 크다면 서요 그죠 부력하고 중력이 같아지는 순간은 배가 가라앉기 바로 직전이 바로 부력하고 중력이 같아지는 시점입니다 자 됬나요 그러면 우리 배를 띄울 때에 우와 저 배는요 어마무시하게 많은 짐을 실을 수 있어요 아니면 저 배는 작은 사람들 혹은 작은 짐 밖에 못 실어요 라는 것은 어떻게 알 수 있어요? 배의 크기만 보면 알 수 있나요? 그러면요? 어떤 걸 통해서 알 수 있죠? 자 우리가 실제로 배가 얼마만큼의 물건을 실을 수 있는지를 알려고 하면 바로 여기 있는 부력의 크기를 알아야되요 저 부력의 크기에 맞추어서 물건을 실지 않으면 부력보다 물건을 실는 순간 무게가 늘어나죠 맞나요? 그러면 중력도 커지는 거에요 그런데 부력은 생각 안하고 무한적 물건을 실다보면 결국은 중력이 부력보다 커져서 가라앉게 되겠죠 그죠 자 그렇기 때문에 우리가 반드시 배를 만들때에는 이 배의 부력이 얼마 만큼인지를 알아야 여기다가 아 얼마만큼까지 실어도 이 배는 가라앉지 않겠구나라는 것을 알 수 있다라는 것이죠 자 그래서 오늘 여러분들이 직접 한 번 배를 만들어 볼건데요 제가 고무찰흙을 두 개를 드렸어요 그죠 고무찰흙 두 개를 모두에게 드린 이유는 그 고무찰흙 두 개의 무게가 대략 평균적으로 비슷합니다. 선생님이 대충 재어 봤는데요 여기서 저울을 재기가 힘드니까 두 개를 합치면 대략 8g중 정도라는 무게가 나와요 어 g은 알겠는데 g중은 뭐에요? 약 그정도 대략적인 값인가요 사실은 우리가 무게를 잴 때 대부분 마트가셔서 엄마따라 가 보셨어요? 그러면 뭐 예를 들어서 고기 몇 g 이런 표현 많이 쓰시죠 열무 무게를 재면 30kg 이런 이야기들을 많이 합니다 그죠 둘 다 무게에 관해 사용하고 있지만 실제로 정말 과학적으로 봤을 때 무게의 단위는 아니에요 무게라는 것은 아까 말씀드렸던 지구에 있는 중력의 영향을 받기 때문에 정확한 무게의 단위를 표현하려고 하면 중력을 의미하는 중자를 g이나 kg뒤에 붙이셔야 되요. 자 여러분들이 그대로 썼던 g이나 kg이라는 단위는 질량을 의미하는 단위입니다. 무게와 조금 다르죠 자 그래서 선생님은 아무래도 강연이니까 정확한 단위표현을 위해서 g중이라는 단위를 사용 했어요 그냥 여러분들 생각하실 때 편의상 8g짜리라고 생각을 하시면 될 것 같아요 자 그 다음에 배를 만들 때 약속할 게 있어요 첫 번째 읽어 볼까요 물론 계속 고쳐서 띄우면 참 좋겠지만 시간이 제한적이기 때문에 일단 내가 만든 배를 들고 나와서 앞에 있는 수조에 띄울 수 있는 기회는 딱 한 번입니다. 자 두 번째, 네 선생님이 키친타올을 드린 이유가 저거에요 지금 앞에 보시면 무대에 전선도 많이 있구요 여러분이 다니시는 바닥도 일종의 마루바닥처럼 굉장히 미끄러운 상태입니다. 그래서 물이 한 두 방울 떨어져 있으면 친구들이 모르고 디디다가 미끄러지기 쉬워요 그래서 물을 여기저기 뿌리지 않고 여러분들 배를 띄워보시고 자기 배를 가지고 가실 때에는 키친타올로 손과 배에 있는 배를 잘 닦아 주시면 좋을 것 같아요