아무리 흔들어도 나오지 않는 동전! 물리 트릭으로 ‘순식간에’ 탈출하는 코인 퍼즐
과학 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일매일이 실험이죠.
“이 동전, 평생 못 꺼낼지도 몰라…” 그런 절망감마저 들게 하는 신기한 퍼즐을 만났습니다. 언뜻 보기에는 단순한 장난감 같지만, 사실 그 안에는 물리 법칙의 정수가 아주 우아하게 숨겨져 있답니다. 마술 같은 놀라움과 과학적 깨달음을 동시에 느낄 수 있는 동전 탈출 게임의 세계로 여러분을 초대합니다!
신기한 동전 탈출 게임과의 만남
2018년 8월, 아오모리에 강연하러 갔을 때 한 선생님으로부터 동전 탈출 게임(코인 이스케이프 퍼즐)이라는 장난감을 선물 받았습니다. 이게 어른인 저도 모르게 “오!” 하고 감탄사를 내뱉을 정도로 정말 재미있더라고요. 생김새는 바로 이렇게 생겼습니다.
투명한 케이스 안에 작은 금속 구슬들이 가득 차 있습니다. 아래쪽에는 구멍이 뚫려 있는데, 손가락으로 동전을 밀어 넣으면 안쪽의 구슬들이 양옆으로 스르륵 비켜나면서 동전이 쏙 들어가는 구조예요.
흔들어도 안 된다면, 돌려볼까?
그런데 문제는 동전을 넣고 나서부터입니다! 이번에는 작은 구슬들이 동전 출구를 꽉 막아버려서, 거꾸로 뒤집거나 필사적으로 흔들어 봐도 동전은 꿈적도 하지 않습니다.
“자석을 써야 하나?”, “어디 숨겨진 스위치가 있나?” 하며 온갖 시도를 해보게 되지만, 사실 아무런 도구 없이도 아주 허무할 정도로 쉽게 꺼내는 방법이 있습니다. 그 놀라운 해결책은 아래 영상에서 직접 확인해 보세요!
어떠신가요? 정답은 바로 케이스를 힘차게 회전시키는 것이었습니다.
원심력이 마법의 열쇠! 우리 곁의 과학 찾기
왜 회전시키면 동전이 나올까요? 바로 이 지점이 물리학의 묘미입니다. 케이스를 돌리면 내부의 작은 구슬들에 원심력이 작용합니다. 원심력이란 회전하는 물체가 중심에서 바깥쪽으로 튕겨 나가려는 힘을 말하죠. 이 힘 덕분에 구슬들이 일제히 양옆으로 밀려나면서, 중앙에 동전이 지나갈 길이 생기는 것입니다.
우리는 보통 케이스를 위아래로 격렬하게 흔들어 동전을 빼내려 합니다. 이는 관성, 즉 멈춰 있는 것은 계속 멈춰 있으려 하고 움직이는 것은 계속 움직이려 하는 성질을 이용한 동작이죠. 하지만 이 퍼즐의 경우에는 회전에 의한 원심력이 구슬을 치우기에 훨씬 효과적인 설계였던 셈입니다.
이 원심력은 우리 일상생활 속에서도 맹활약하고 있답니다.
세탁기의 탈수기 (수분을 바깥쪽으로 날려 보냄)
샐러드 스피너 (채소의 물기 제거)
무작정 힘으로 흔드는 대신, 원리에 맞는 움직임으로 문제를 해결하는 것. 물리학적 사고를 알고 나면 일상의 소소한 수수께끼들이 훨씬 더 즐겁게 보일 거예요!
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