완전 빠져버렸다! 15살이 푹 빠진 종이컵 자이로 비행기, 만드는 법과 날리는 법
사이언스 트레이너 구와코 켄입니다. 매일이 실험!
종이컵에 고무줄을 칭칭 감아서 “퐁!” 하고 날려 보내요. 이게 전부인데도, 컵이 빙글빙글 돌면서 똑바로 안정적으로 날아가는 걸 알고 계셨나요? 날개도 프로펠러도 없는 종이컵이 어떻게 비행기처럼 날 수 있을까요? 그 비밀에는 팽이나 프리스비와도 통하는 과학 원리가 숨어 있답니다.
중학교 3학년 선택 수업 “사이언스 커뮤니케이션 강좌”
저희 학교에서는 중학교 3학년을 대상으로 선택 수업 “사이언스 커뮤니케이션 강좌”를 열고 있어요. 이 강좌에서는 과학을 “쉽고 재미있게 전달하는 방법”을 배우기 위해 이런 활동을 하고 있습니다.
- 과학 게시물을 만들어 교내에 전시하기
- 유튜브 쇼츠 영상을 만들면서, 재미있게 과학을 배울 수 있는 영상 제작법 연구하기
이번에 소개할 것은 그 활동 속에서 탄생한 “종이컵 자이로 비행기”예요.
학생들이 직접 만든 제작 영상
만드는 방법을 담은 영상은 강좌 학생들이 직접 제작했어요. 먼저 한번 보실까요?
종이컵 자이로 비행기 만드는 법
만드는 방법은 아주 간단해요. 준비물은 고무줄, 종이컵 2개, 셀로판테이프입니다.
종이컵 2개를 준비해서, 바닥끼리 맞대고 테이프로 붙여 주세요.
고무줄 3개를 서로 묶어서 길쭉한 고무줄 1개로 만들어요.
종이컵에 고무줄을 감고, 날려 봅니다.
고무줄을 감아서 날리기만 했는데 컵이 빙글빙글 돌면서 안정적으로 날아간다니, 이게 바로 이 공작의 묘미예요.
왜 회전하면 똑바로 날아갈까?
이 비행기의 주인공은 바로 “회전”이에요. 고무줄이 풀리면서 튀어 나가는 힘 덕분에 종이컵이 회전하게 됩니다.
회전하는 물체에는 회전축의 방향을 그대로 유지하려는 성질이 있어요. 이것을 “자이로 효과”라고 부릅니다. 회전이 빠를수록 축의 방향은 더 잘 바뀌지 않아요.
회전하지 않는 컵은 공기의 흐름 같은 영향으로 방향이 이리저리 흔들려서 똑바로 날아가지 못해요. 하지만 회전하는 컵은 방향이 안정되기 때문에 휘청거리지 않고 앞으로 쭉 나아갈 수 있답니다.
우리 주변에도 있는 “회전으로 안정되는” 원리
같은 원리가 생활 속 곳곳에서도 쓰이고 있어요.
- 팽이: 돌고 있는 동안에는 쓰러지지 않고 서 있지만, 회전이 느려지면 쓰러져요.
- 프리스비: 회전을 걸어서 던지면 안정적으로 멀리 날아가요.
- 미식축구공: 공에 회전을 주어 던지면, 뾰족한 끝이 진행 방향을 향한 채로 날아가요.
“회전하면 안정된다”는 원리는 종이컵에서부터 스포츠, 탈것에 이르기까지 폭넓게 활약하고 있답니다.
집에서 꼭 한번 해 보세요
종이컵과 고무줄만 있으면 금방 만들 수 있어요. 다 만들었다면 이런 실험에도 도전해 보세요.
- 고무줄을 감는 횟수를 바꾸면 날아가는 모습이 어떻게 달라질까요?
- 고무줄을 감지 않고 날리면 어떻게 될까요?
- 고무줄 개수를 바꾸거나 종이컵 크기를 바꾸면 어떻게 될까요?
조건을 한 번에 하나씩만 바꿔서 비교해 보면, 그게 바로 과학 실험이 돼요. 그리고 날릴 때는 사람이나 반려동물이 없는 쪽을 향하고, 주변을 잘 살피면서 즐겨 주세요!
학생들이 만든 영상을 계기로, 가까운 재료로 과학의 신기함을 직접 체험해 보셨으면 좋겠습니다. 다른 학생이 만든 종이컵 자이로 로켓 쇼츠 영상도 함께 봐 주세요.
문의 및 의뢰 안내
과학의 신기함과 재미를 더 가까이! 집에서 할 수 있는 즐거운 과학 실험과 그 요령을 알기 쉽게 정리하고 있어요. 이것저것 검색해 보세요!
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