이 실험 소개
뜰까요, 가라앉을까요? 많은 아이들은 무거운 것은 가라앉고 가벼운 것은 뜬다고 생각하지만, 큰 사과는 뜨고 작은 동전은 가라앉아요. 중요한 것은 물체가 무엇으로 만들어졌는지, 그리고 얼마나 많은 공간을 차지하는지예요. 일상에서 볼 수 있는 물건들을 물이 담긴 통에 넣고, 먼저 뜰지 가라앉을지 예상한 다음 확인해 보세요. 그런 다음 물에 소금을 넣고 달걀이 수면으로 올라오는 모습을 살펴보세요.
학습 목표
- 일상에서 볼 수 있는 물건을 뜨는 것과 가라앉는 것으로 분류해 보세요
- 예상한 뒤 공정한 실험으로 확인해 보세요
- 무거운 물체도 뜰 수 있고 가벼운 물체도 가라앉을 수 있음을 설명해 보세요
- 재료의 모양을 바꾸면 뜰 수 있음을 설명해 보세요
- 소금물에서는 물체가 더 높이 뜬다는 것을 알아보세요
사용 방법
- 1먼저 ‘예측하기’를 선택하세요. 각 물체가 뜰지 가라앉을지 예상한 다음 지켜보세요. 몇 개를 맞혔나요?
- 2사과와 동전을 비교해 보세요. 어느 것이 더 무거운가요? 어느 것이 뜨나요?
- 3찰흙 공과 찰흙 배를 물에 넣어 보세요. 둘 다 같은 찰흙으로 만들었고 질량도 같아요. 무엇이 다를까요?
- 4얼음 조각과 나무 블록을 보세요. 어느 쪽이 물속에 잠긴 부분의 비율이 더 큰가요?
- 5달걀을 수돗물에 넣은 다음 소금물로 바꿔 보세요. 어떻게 되나요?
- 6모든 물체를 두 그룹으로 나누어 보세요. 가라앉는 물체들은 어떤 공통점이 있나요?
모델
가정
- 각 물체에는 보통의 밀도가 있습니다. 실제 사과, 돌, 달걀의 밀도는 조금씩 다르며, 아주 신선한 달걀은 오래된 달걀보다 더 빨리 가라앉습니다.
- 점토로 만든 배와 뚜껑이 닫힌 병은 내부의 공기까지 포함해 하나의 물체로 간주하며, 이로 인해 평균 밀도가 낮아집니다.
- 수돗물의 밀도는 1.00 g/cm³입니다. 소금물에는 소금이 많이 녹아 있어 밀도가 1.10 g/cm³입니다.
- 물체는 물을 흡수하지 않으므로, 지켜보는 동안 같은 높이에 계속 떠 있습니다.
수업에서 해 보기
- Q1강철로 만든 작은 열쇠는 가라앉는데, 강철로 만든 거대한 배는 왜 뜰까요?
- Q2찰흙을 조금도 떼어 내지 않고 찰흙 공을 어떻게 물에 뜨게 할 수 있을까요?
- Q3수돗물이 담긴 유리컵에 달걀을 넣으면 가라앉습니다. 달걀을 뜨게 하려면 물에 무엇을 넣으면 될까요?
- Q4수영장에서 수영할 때보다 바다에서 수영할 때 더 쉽게 뜨는 이유는 무엇일까요?
- Q5빙산의 대부분은 물속에 있습니다. 얼음 조각을 이용해 그 이유를 설명해 보세요.
자주 묻는 질문
무거운 물체는 가라앉는다는 말이 사실일까요?
항상 그런 것은 아닙니다. 큰 통나무는 작은 조약돌보다 훨씬 무겁지만, 통나무는 뜨고 조약돌은 가라앉습니다. 물체가 뜨는지는 크기에 비해 얼마나 무거운지에 따라 달라지는데, 과학자들은 이를 밀도라고 부릅니다.
찰흙 공은 가라앉는데 찰흙으로 만든 배는 왜 뜰까요?
배 모양은 많은 공기를 담고 공보다 훨씬 더 많은 물을 밀어냅니다. 찰흙과 배 안에 든 공기를 합치면 물보다 밀도가 낮으므로 물이 배를 떠받칠 수 있습니다.
교실에서 이 활동을 어떻게 준비하면 되나요?
투명한 통에 물을 담고 이와 같은 실제 물체를 준비하세요. 각각을 시험하기 전에 학생들이 예상한 내용을 표에 기록하게 한 다음, 놀라웠던 점에 대해 이야기해 보세요. 달걀 실험을 반복하려면 물이 든 주전자에 소금을 넉넉히 녹이세요.