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<비누방울에 대한 탐구 보고서>
Ⅰ. 동 기
어느 날, 집에서 동생이 주방세제를 가지고 비누방울액을 만들어 친구들과 나누어 가지고 노는 것을 보고, 예전에는 그냥 예쁘긴 하지만, 어린아이들이 가지고 노는 것이라고 생각했던 비누방울에 관심을 가지게 되었고, 어떤 이유로 둥글고 무지개 빛이 나는지등에 대해 궁금해져 여러 가지 주제로 탐구하여 보고서를 작성하였다.
Ⅱ. 탐구를 통하여 더 알아보고 싶은 점
A/ 비누방울의 두께는 어느정도 일까?
B/ 왜 비누방울은 동그란 모양을 가지고 있을까?
C/ 왜 표면을 보면 무지개 빛이 아롱질까?
D/ 비누방울을 오랫동안 터지지 않도록 할 수는 없을까?
Ⅲ. 탐 구 방 법
ABC/ 백과사전, 인터넷 지식 검색, 과학교과서 등을 참고한다.
D/ 준비물 : 세면비누, 주방세제, 주방세제와 약간의 물엿, 주방세제와 약간의 글리세린
실험 방법 : 위의 준비물들로 같은 양의 물을 섞어 만든 비누방울액을 만들어 똑같은 조 건에서의 실험으로 가장 오래가는 조건이 무엇인지 살펴본다.
Ⅳ. 결 과
A/ 비누방울이 막은 1㎛ (1000분의 1mm)로 이하육안으로 볼 수 있는 것 중에서 막의 두께가 가장 얇으며 거의 빛의 파장에 가까운 두께이다. (기계가공으로는 실현 불가능한 두께 μm 이하의 엷은 막을 박막이라고 하는데, 비누방울이 아롱진 막, 수면의 기름막, 금속 표면의 녹 등이 이 박막에 속한다.)
<출처 ; http://www.science.go.kr >
B/ 표면장력때문인데, 표면적을 가장 작게 만들려고 하는 성질이라고 생각할 수 있다.
다른 어떤 모양을 만들어도 구형보다 표면적이 작을 수는 없다. 풍선을 불었을 때 둥글게만 불어지는 것이라든가, 열을 가해서 녹였던 땜납이 둥근 모양으로 굳는 것도 모두 표면적을 줄여서 표면 에너지를 줄이기 위함이고, 또 우리주변에서 쉽게 볼수 있는 예로 물컵에 물이 가득 …(생략)
있는데 한방울씩 떨어뜨려 보았을 때, 겉표면을 최대한 작게 하려는 액체의 성질때문에 가운데가 동그랗게 올라오지만 흘러내리지는 않는다.
C/ 얇은 막을 빛이 통과할때 생기는 현상인 빛의 간섭이라는 성질 때문이다.
CD에서도 이 현상을 볼 수 있고, 비온 날 기름에 떠있는 것도 빛의 간섭 때문이다.
D/ 가장 오래가는 것이 (물+주방세제+글리세린) 이였고. 그 다음으로는 (물+주방세제+물엿), (물+주방세제), (물+세면비누)의 순이었다.
(이론적이라면 4:3:1 의 비율로 섞어야 했지만, 그 비율로 잘 맞추지 않은 탓인지, 비누방울이 터지는 데에는 약간의 시간차밖엔 없었다.)
Ⅴ. 탐구를 통해 알게된 점
A/ 비누방울의 두께는 생각해 보지도 않고 그냥 단순히 1mm이하겠거니 생각했었는데, 거의 빛의 파장에 가까운 두께라니 정말 신기했다.
B/ 표면장력이라는 말은 알고 있었지만, 이번 탐구를 통해서 좀 더 자세히 알 수 있었던 것 같다. 더불어 풍선 기본형이 동그랗다는 것도 비누방울과 연관이 있다는 것에 놀라웠다.
C/ 비누방울은 정말 무지개 빛 때문에 아름다웠던 것 같다. 이것으로 빛의 새로운 성질에 대해서도 배울 수 있었다.
D/ 어렸을땐 그냥 단순히 주방세제와 물만을 섞어서 했었는데, 앞으로 비누방울을 만들일이 생긴다면 조금 더 금방 터지지 않도록 물엿을 섞어 만들어야겠다고 생각했고, 더불어 비누방울을 불 때에 담배연기를 입에 머금고 비누방울을 불면 조금 더 단단해 질 수 있다는 사실을 알게 되었다.
Ⅵ. 탐구를 통해 느낀 점
처음에는 단순히 동생이 가지고 노는 비누방울에 관심이 생겨 탐구를 했던 것이 었지만, 탐구를 하다보니 비누방울이 가진 과학성에 대해서 정말 신기하고 놀라웠다. 주변에 이렇게 작고 사소한 것들도 이런 엄청난 비밀이 숨겨져 있다니... 요번 탐구로 인해, 예쁘고 작기만한 비누방울에 숨겨진 과학을 배웠고, 앞으로 주변에 작은 것들에 관심을 더 가져야겠다고 생각했다. 이번 탐구보고서 작성은 크게 의미도 있었던 것 같고, 배운점도 많았다.
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