부모와 아이가 함께 즐기는 빨대 관악기 만들기! 싹둑 자르면 왜 소리가 더 높아질까?

사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일매일이 실험이죠.

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“집에 있는 물건으로 당장 재미있는 체험을 해보고 싶어!”

이런 생각을 가진 가족분들에게 딱 맞는 실험이 있습니다. 특별한 도구는 전혀 필요 없어요. 어느 집에나 있는 ‘빨대’와 ‘가위’만 있으면 충분합니다. 이것만으로 트럼펫이나 색소폰처럼 리얼한 소리를 내는 신기한 관악기를 만들 수 있거든요.

사실 이 작은 악기 안에는 고등학교 물리 시간에 배우는 ‘소리의 정체’와 ‘공명’이라는 중요한 과학적 드라마가 숨어 있습니다. 왜 소리가 나는지, 어떻게 높낮이가 변하는지, 아이와 함께 직접 손을 움직이며 음악과 물리가 하나가 되는 순간을 체험해 보시는 건 어떨까요? 과학을 향한 호기심의 문은 빨대 하나로도 충분히 열 수 있습니다!

빨대 관악기 만드는 법

자, 그럼 바로 과학 공작을 시작해 볼까요?

[준비물]

     

  • 빨대
  •  

  • 가위

재료는 이게 끝입니다. 편의점이나 마트에서 파는 일반적인 빨대면 충분하고, 주름이 있는 타입도 상관없습니다.

깜짝 놀랄 소리! 만드는 법과 연주법

만드는 법은 놀라울 정도로 간단하지만, 몇 가지 ‘과학적 포인트’가 있어요.

① 빨대 끝부분 꾹 누르기
사진처럼 빨대의 한쪽 끝을 납작하게 눌러주세요.

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확실하게 꾹 누르는 것이 핵심입니다! 손톱을 세워서 2~3cm 정도 길게 평평하게 만들어 주세요.

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② 누른 끝부분을 삼각형 모양으로 자르기
납작해진 부분을 위에서부터 2cm 정도 사선으로 잘라냅니다.

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옆에서 한번 볼까요?

옆에서 보면 마치 ‘악어 입’ 같은 모양이 됩니다. 이 뾰족한 부분이 ‘리드(Reed)’라고 불리는 진동판 역할을 해요. 2cm 정도 넉넉하게 잘라야 소리가 잘 납니다.

벌써 완성입니다! 정말 순식간이죠?

[연주하는 법]

삼각형으로 자른 쪽을 입에 물고 조금 강하게 숨을 불어넣어 보세요. 성공하면 뿌우~ 하고 힘찬 소리가 납니다! 이때 입술에 찌릿찌릿한 진동이 느껴지지 않나요? 물리학의 세계에서는 바로 이 ‘떨림’이 소리의 정체입니다. 우리가 불어넣은 숨이 빨대 끝(리드)을 격렬하게 흔들고, 그 진동이 빨대 안의 공기를 파동치게 만드는 원리죠.

[소리가 잘 안 난다면?]

     

  1. 충분히 누르지 않았을 때: 끝부분을 다시 한번 꽉 눌러서 두 면이 딱 붙을 정도로 만들어 보세요.
  2.  

  3. 자른 부분이 너무 짧을 때: 끝에서 2cm 정도는 잘라주세요. 너무 짧으면 공기가 들어가도 리드가 잘 흔들리지 않습니다.

음높이는 어떻게 바꿀까? ‘길이’의 비밀

소리를 내는 데 성공했다면 이제 ‘연주’에 도전해 봅시다. 어떻게 하면 음의 높낮이를 바꿀 수 있을까요?

사실 관악기의 음높이는 ‘공기가 지나가는 통로의 길이’에 따라 결정됩니다.

여기 더 재미있는 실험이 있어요! 소리를 내면서 가위로 빨대 반대편을 싹둑싹둑 잘라보세요. 빨대가 짧아질수록 소리가 점점 높아지는 걸 확인할 수 있습니다.

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이것은 관이 짧아짐에 따라 안에서 진동하는 공기의 파동(정상파)의 길이가 짧아지기 때문입니다. 긴 빨대는 느긋하고 큰 파동을 만들고(낮은 소리), 짧은 빨대는 촘촘하고 빠른 파동을 만듭니다(높은 소리). 가위로 자르면서 마치 ‘말하는 피리’처럼 연주하는 것도 이 원리를 응용한 즐거운 놀이랍니다!

주변에서 쉽게 구할 수 있는 빨대 하나로 오케스트라 악기와 똑같은 ‘물리 법칙’을 체감할 수 있는 이번 실험, 꼭 집에서 아이와 함께 즐겨보세요!

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