부엌에서 배우는 물리학! 회전으로 알아보는 삶은 달걀과 생달걀의 비밀 (에너지의 관점)

사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일매일이 즐거운 실험실!

주방에서 요리하다가 “어라, 어떤 게 삶은 달걀이고 어떤 게 날달걀이었지?” 하고 당황하신 적 없으신가요? 겉모습은 완벽하게 똑같은 달걀들이지만, 사실 ‘살짝 돌려보는 것’만으로도 그 정체를 한순간에 파악할 수 있답니다. 오늘은 요리 중에 바로 따라 해볼 수 있는, 신기하고도 깊이 있는 ‘달걀과 에너지’의 이야기를 들려드릴게요.

달걀을 돌리면 속마음이 보인다?

먼저 아래 사진을 봐주세요. 겉보기에는 아무런 차이가 없는 평범한 달걀 두 개입니다.

이 달걀들을 식탁 위에서 손가락으로 톡 튕겨 돌려보면, 놀라울 정도로 확실한 차이가 나타납니다. 실제 실험 영상을 한번 확인해 볼까요?

어떠신가요? 팽이처럼 쌩쌩 힘차게 잘 돌아가는 쪽이 바로 삶은 달걀입니다. 반면에 몸이 무거운 듯 비틀거리다가 금방 멈춰버리는 쪽이 날달걀이죠.

왜 날달걀은 회전이 서투른 걸까요?

똑같은 달걀인데 대체 왜 이런 차이가 생기는 걸까요? ‘내용물이 굳어 있는지, 아니면 액체인지’라는 차이를 물리학의 에너지라는 관점에서 바라보면 아주 흥미로운 사실을 알 수 있습니다.

삶은 달걀의 경우, 속이 단단하게 고정되어 있어서 껍데기에 가해진 회전력이 달걀 전체에 그대로 전달됩니다. 덕분에 아주 효율적으로 계속 돌아갈 수 있죠. 하지만 날달걀은 다릅니다. 날달걀의 속은 끈적끈적한 액체 상태예요. 손가락으로 껍데기를 돌려도, 안의 액체는 원래의 정지 상태를 유지하려는 성질(관성) 때문에 곧바로 함께 움직이지 않습니다. 이때 움직이려는 껍데기와 멈춰 있으려는 액체 사이에서 격렬한 마찰력이 발생하게 됩니다.

사라진 회전 에너지의 행방을 찾아서

물리 세계에서는 이 마찰력이 브레이크 같은 역할을 하며 회전을 방해하는 것을 음의 일을 한다고 표현합니다. 날달걀에 전달된 회전 운동 에너지는 이 마찰력에 의해 계속해서 빼앗기게 되죠. 그렇다면 빼앗긴 에너지는 도대체 어디로 간 걸까요?

사실, 껍데기와 내용물이 서로 비벼지면서 눈에 보이지 않을 정도의 미세한 열에너지로 모습을 바꾼 것입니다. 전체 에너지의 합계는 변하지 않지만(에너지 보존 법칙), 돌아가는 데 쓰여야 할 에너지가 열로 변해 새어나가 버리기 때문에 날달걀은 금방 멈추게 되는 것이죠.

과학의 눈으로 보면 주방도 근사한 실험실

삶은 달걀은 에너지를 알뜰하게 유지하고, 날달걀은 에너지를 열로 바꿔 소비해버린다니… 달걀 하나를 돌리는 사소한 행동 속에도 우주의 기본 법칙인 에너지의 드라마가 펼쳐지고 있다는 사실, 정말 짜릿하지 않나요? 다음에 달걀 요리를 하실 때는 손가락 끝으로 에너지의 변신을 느끼며 꼭 한번 빙글빙글 돌려보세요!

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