과학+스포츠의 신나는 놀이터, ‘스포츠 과학 특별전’

몸으로 체험하는 스포츠, 과학 특별전

대전 국립중앙과학관 특별전시관의 스포츠, 과학 특별전에 다녀왔습니다. 마치 놀이터에 다녀온 느낌이었는데요. 초등학교 아이들이 꽤 좋아할 만한 체험전이었어요.

 

이번 체험전은 스포츠에 숨어있는 다양한 과학 원리와 놀이를 통해 어린이들이 스스로 생각하며 체험할 수 있도록 구성한 스포츠, 과학특별전이었답니다. 자, 어떤 놀이 체험전인지 알아볼까요?

고대 스포츠의 의미

영화를 보면 고대 그리스, 로마 시대에 검투사 경기, 격투 등의 운동이 등장하는 것을 볼 수 있습니다. 아주 오래전 고대부터 스포츠는 음악, 철학, 문학, 회화 등과 비교하여 똑같이 존엄한 것으로 생각했다고 합니다. 건강한 신체, 의지력, 용기로 관중에게 즐거움을 주기 위한 오락적 성격의 활동이 성행되었다고 해요.

고대에도 올림픽 대회가 있다는 것이 발견되었는데요. 주로 맹수를 몰아 사냥하는 것에 그 기초를 두었습니다. 멀리뛰기로 강을 뛰어넘어 맹수를 쫓고, 원반던지기처럼 돌을 던지며, 실패하면 달리기로 뛰어 쫓아가고 창을 던져 공격, 맹수와 대결, 결투하여 사냥에 성공한다는 그 시대적 배경에 근거를 두고 있습니다. 마치 이때부터 올림픽 종목이 하나씩 만들어 진 것 같다는 생각이 듭니다.

골프에 숨어있는 중력

아이들도 좋아하는 미니 골프 체험전입니다. 골프채로 골프를 치는 순간 힘과 공이 맞는 위치에 따라서 각이 달라지며 날아가는 거리와 방향이 달라집니다. 이것은 중력과 밀접한 관계를 하는데요. 중력이 없다면 공은 땅에 떨어지지 않고 발사된 각도 그대로 나아갈 것입니다. 중력이 있기 때문에 공은 포물선을 그리면서 날아가게 됩니다.

마찰력을 알아 볼 수 있는 무마찰 테이블

마찰력은 움직이는 물체의 표면에 그 운동을 막으려는 힘을 말합니다. 노란색 테두리 위에 흰색 공처럼 보이는 스티로폼 퍽이 떠올라 있는 게 보이시나요? 무마찰 테이블에서는 테이블 위에 많고 촘촘한 구멍을 통해 공기가 나와 스티로폼 퍽을 판 위에서 띄우게 되고 테이블에 떠 있는 퍽은 마찰력이 줄어들어 공기가 나오지 않을 때보다 잘 움직이게 됩니다. 무마찰 테이블은 이러한 마찰을 줄여 스티로폼 퍽이 마찰 없이 자유자재로 떠다닐 수 있음을 보여줍니다.

로켓의 발사 원리를 알아볼 수 있는 공기사격

로켓은 압축된 공기를 순간적으로 분사하여 그 힘으로 밀어 발사하게 됩니다. 그러기 위해서는 공기펌프로 공기를 압축하여 사용하는 방식과 압축가스를 공기탱크에 충전하여 사용하는 방식이 있는데요. 이번 공기사격은 공기 압축방식입니다. 목표 지점을 잡고 정조준 발사하여 표적을 맞히는 체험 장비입니다.

베르누이 원리가 숨겨져 있는 베르누이 야구

베르누이 원리는 흐르는 공기는 속도가 증가하면 밀도(압력)이 낮아지고, 속도가 감소하면 밀도(압력)이 높아진다는 원리입니다. 바람이 빨리 부는 곳이나 물이 빨리 흐르는 곳은 압력이 낮다는 것으로 비행기가 뜰 수 있는 원리도 바로 베르누이 원리라고 합니다. 강력한 송풍기로 커다란 공을 띄우게 되는데 송풍기의 바람이 중력의 반대 방향으로 향해 공중에 공을 띄울 수 있습니다.

작용, 반작용의 법칙 농구

농구에서 유리한 것이 상대 선수보다 높은 점프력이지요. 점프력에는 중력의 법칙과 작용, 반작용의 법칙이 적용되는데요. 높이 뛰려면 최대한 무릎을 굽히고 발로 바닥을 미는 힘을 증가시키는 것이 필요합니다. 발로 바닥을 미는 힘이 증가하면 그 힘만큼 반작용이 생기므로 더 높이 뛸 수 있고 아무리 높이 뛰어도 중력의 법칙에 의해 바닥으로 내려오게 됩니다. 농구코트가 바닥으로 돼 있는 이유는 점프력을 높이기 위해서라고 합니다. 아스팔트와 같은 딱딱한 바닥보다 탄성을 높여 줄 수 있기 때문이지요.

물리학 법칙의 스케이트 보드

균형을 잡고 스케이트보드를 능숙하게 잘 타는 사람을 보면 무척 신기하지요? 우리 몸에서는 액체로 가득 차 있는 반고리관에 있는 털 세포를 자극하여 뇌에 정보를 보내게 되고 눈과 관절, 근육 등에서 온 정보들과 합쳐 균형을 잡을 수 있다고 하네요. 스케이트보드 위에 가만히 서 있다가 갑자기 물체를 앞으로 또는 뒤로 던지면 던지는 사람의 몸이 반대 반향으로 움직이게 되는 반동 현상이 있습니다. 반동현상이 일어나는 것은 물체를 던지기 전에 운동량이 0이므로 던진 후에도 같은 운동량이 되어야 하기 때문이라고 합니다. 쉽지는 않지요? ^^

관성의 법칙을 알 수 있는 롤러코스터

 

놀이동산에서 롤러코스터를 타 본 경험이 있으시지요? 떨어지지 않고 레일의 모양대로 고속으로 움직여 짜릿한 기분을 느끼게 하는데요. 공이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어질 때 발생하는 위치에너지와 운동에너지로 힘이 발생하고 그 힘이 잘 멈추어지지 않는 관성의 법칙을 이용하게 됩니다.

3D의 원리를 게임으로 배워보자.

 

3D 입체 모니터와 입체 주행 프로그램을 사용하여 편광입체 안경을 착용하고 자동차를 주행하는 게임입니다. 보통 물체를 볼 때는 두 눈이 서로 약간 다른 상을 보게 되는데 외는 이 상을 조합하여 멀고 가까움을 알아차리게 되므로 3차원 세상을 볼 수 있습니다. 두 눈 사이의 거리 때문에 양쪽 눈으로 보는 사물에 차이가 생긴다고 합니다.

눈으로 손으로 몸으로 즐긴 스포츠, 과학 체험전

이번 특별전은 골프, 야구, 축구 등 스포츠에 숨어있는 다양한 원리를 알아볼 수 있는 체험전이었습니다. 이외에도 자석놀이, 사이버휠 등 여러 가지 다양한 과학체험 장비들도 함께 구성되어 있었습니다. 한마디로 그냥 아이들의 놀이터인 것 같아요. 하지만 아쉬운 점은 장소가 조금 협소하였고 과학의 원리에 대해 쉽게 설명해주고 알게 해주는 공간이나 환경이 없어 서운하였답니다. 좀 더 재미있게 진행되었으면 더욱 좋았을 것 같다는 생각이 들었습니다.

이번 특별전은 방학이 끝나는 3월 3일까지 진행이 되는데요. 국립중앙과학관을 방문하시는 어린이들이 잠시 들려 놀 수 있는 좋은 체험전이 될 수 있을 것 같습니다.

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