[생활/과학] 분무기의 원리

분무기의 원리 


다림질을 할 때 분무기로 물을 뿌리는 것을 볼 수 있다. 또 화분에 물을 줄 때에도 분무기로 뿌려준다. 분무기는 어떤 원리로 물이 분사되어 나오는 것일까?

빨대를 가지고 하는 간단한 실험으로 분무기의 원리를 알아볼 수 있다. 집에서 아이들과 함께 분무기에 숨어있는 과학 원리를 찾아보자.

먼저 굵기가 다른 종류의 빨대 여러 개, 칼, 그리고 2/3정도 물을 채운 컵을 준비하자. 빨대의 중간 정도 되는 부분을 칼로 반쯤 잘라 90도 정도 구부린다. 빨대의 한쪽 부분을 컵에 담그고, 컵 밖으로 나와있는 반대쪽 부분을 입으로 훅! 불어본다. 물이 분사되는 것을 확인할 수 있다.

빨대의 구부린 각도를 크게 또는 작게 하여 실험을 하여보고, 굵기가 다른 빨대를 사용하여 실험해보자. 어느 정도의 각도에서 물이 가장 잘 분사되는지, 또 굵기에 따라 분사되는 정도가 어떻게 달라지는가도 탐구해볼 수 있다.

물이 뿜어져 나오는 원리는 무엇인가? 스위스의 과학자 베르누이(1700-1782)는 ‘기체나 액체의 속력이 높을수록 압력이 낮아진다’는 베르누이의 정리를 발표하였다. 이 원리에 의하면 빨대를 세게 불 때 압력이 낮아져서 컵 속에 있던 물이 빨려 올라오게 되는 것이다.

비행기가 뜨는 현상도 이 원리로 설명된다. 비행기 날개의 단면은 위쪽이 둥글게 되어 있어서 위 부분을 따라 흐르는 공기의 속도가 날개의 아래쪽을 따라 흐르는 공기의 속도보다 빠르다. 그렇기 때문에 날개 위쪽의 압력이 아래쪽보다 낮아서 위쪽으로 향하는 힘이 발생하고 비행기는 그 힘으로 뜨는 것이다.

이 밖에도 투수가 던진 공이 커브를 그리면서 날아가는 현상이나 바나나 킥 등도 베르누이의 정리로 설명될 수 있는 것들이다.