과학

[스크랩] Q. 우유 방울을 떨어뜨리면 정말로 왕관 모양이 되나요?

토양환경 2007. 1. 27. 05:49

 

Q. 우유 방울을 떨어뜨리면 정말로 왕관 모양이 되나요?

 

 

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A.

우유의 왕관 현상은 1935년 미국의 MIT 공대 교수인 헤롤드 유진 에저튼이 처음으로 사진을 찍었다고 합니다.
우유 한 방울을 표면 위로 떨어뜨릴 때 왕관 모양의 형상이 나타나는 이유는 방울이 떨어지는 순간, 방울의 무게에 의해 튀어 올라간 액체 분자들이 중력과 서로 잡아당기는 인력을 동시에 받기 때문이에요.
우선, 먼저 튀어 올라간 액체들이 중력에 의해 떨어지면서 막을 만들어요. 그런데 그 막이 중력과 표면장력을 동시에 받아 중간에 끊어지게 되면 밑쪽의 우유막과 위쪽의 우유가 남게 돼요. 그리고 위쪽에 남은 우유는 액체의 표면장력에 의해 액체 분자들끼리 잡아당겨 우유 방울이 되는 거랍니다. 이것이 우유 방울이 떨어지는 순간 왕관 모양이 되는 원리지요.
표면장력은 분자 사이의 힘으로 설명할 수 있어요. 어떤 액체의 중심에 있는 한 분자는 그것을 둘러싼 분자에 의해 모든 방향으로 동등하게 끌려요. 그런데 표면에 있는 한 분자는 그것의 옆과 아래에 있는 분자에 의해서만 끌립니다. 그래서 액체 방울은 표면적을 최소화하려고 구형이 되려는 경향이 있지요. 표면장력 때문에 한 잔의 물을 넘치기 바로 직전까지 봉긋하게 채울 수 있어요. 또 조심스럽게 놓은 작은 강철 바늘이나 여러 가지 곤충이 물 위에 뜨는 것도 바로 표면장력의 힘이죠. 일반적으로 분자 사이의 힘이 셀수록 표면장력이 커요. 이와 같은 왕관 현상은 우유 이외에 죽 같이 걸죽한 액체를 떨어뜨렸을 때도 관찰할 수 있답니다.

 

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