아이에게 물어보세요. "막대가 네모면 비눗방울은 어떤 모양일까?" 많은 아이가 바로 "네모!"라고 대답합니다. 충분히 그럴듯하게 들리죠. 그런데 불어 보면 날아가는 방울은 동그랗습니다. 이 작은 놀라움이 진짜 실험의 시작입니다.
이 놀이는 4~10세 정도의 아이에게 알맞습니다. 어린 아이는 막대를 구부리고, 맞혀 보고, 붑니다. 큰 아이는 빨대로 정육면체 틀을 만들어 그 안에 생기는 비누막을 살펴볼 수도 있습니다. 아래에 비눗물, 모양 맞히기 놀이, 그리고 쉬우면서도 틀리지 않은 설명을 담았습니다.
준비물
- 비눗방울 용액: 주방 세제와 물. 세제 1에 물 6 정도의 비율로 시작하고, 거품이 나지 않게 살살 저어 주세요. 가능하면 잠시 두었다가 쓰면 좋습니다. 설탕 한 숟가락이나 글리세린을 조금 넣으면 방울이 더 오래갈 수 있습니다. 방울이 금방 터지면 세제를 조금 더 넣으세요.
- 넓고 얕은 쟁반이나 그릇: 막대의 고리 전체를 담글 수 있을 만큼 큰 것.
- 막대 재료: 플라스틱으로 싸인 정원용 철사나 모루.
- 정육면체 틀(큰 아이용): 길이가 같은 빨대 12개와 모서리를 이을 모루나 끈.
철사를 구부리고 자르는 일은 어른의 몫입니다. 철사를 자른 뒤 잘린 끝을 접어서 뾰족한 데가 없게 하고, 막대마다 손잡이를 길게 남겨 두세요. 어떤 모양으로 할지는 아이가 정하고, 고리를 구부릴 때 도와줍니다.
안전을 위한 몇 가지입니다.
- 비눗물이 눈에 들어가지 않게 하고, 다른 사람의 얼굴 쪽으로 불지 않도록 알려 주세요.
- 비눗물은 불기 위한 것이지 마시는 것이 아닙니다. 어린 아이가 빨대로 불다가 실수로 빨아들이는 경우가 있으니, 어린 아이에게는 막대가 더 쉬운 선택입니다.
- 비누가 묻은 바닥은 아주 미끄럽습니다. 밖에서 하거나 쟁반 밑에 수건을 깔아 두세요.
- 어린 아이가 물이 담긴 쟁반 곁에 있을 때는 가까이에 있어 주세요.
먼저 맞혀 보고, 그다음에 불기
동그라미, 네모, 세모, 별 모양의 막대 네 개를 만드세요. 불기 전에 막대를 하나씩 들어 올리며 물어보세요. "이 막대로 만든 방울은 어떤 모양일 것 같아?" 대답은 적어 두거나 아이가 그림으로 그리게 하세요.
그다음 막대 하나씩, 천천히 일정하게 붑니다. 잘 보세요. 방울이 만들어지는 동안에도 모양이 바뀝니다.
| 막대 | 내 예상 | 부는 동안 | 날아간 뒤 |
|---|---|---|---|
| 동그라미 | 동그란 모양 | ||
| 네모 | 네모 | ||
| 세모 | 세모 | ||
| 별 | 별 |
표는 시작일 뿐입니다. 뒤의 두 칸은 아이가 말이나 빠른 그림으로 채웁니다. 방울이 아직 막대에 붙어 있는 동안에는 고리 밖으로 조금 일렁이는 모양으로 부풀어 오른다는 것을 알아차리는 아이도 많습니다. 떨어져 나오면 잠깐 흔들리다가 둥글어집니다.
답을 서둘러 알려 주지 마세요. "어떤 결과가 가장 놀라웠어?" 하고 물어보세요. 과학에서 놀라움은 좋은 신호입니다. 새로 알아낼 것이 있다는 뜻이니까요.
방울은 왜 둥글어질까?
설명은 쉽게 해 주세요.
- 비눗방울은 비눗물로 된 아주 얇은 막이 공기를 조금 감싼 것입니다.
- 그 막은 스스로 팽팽하게 당겨 줄어들려고 합니다. 빵빵하게 분 풍선이 작아지려는 것과 조금 비슷합니다.
- 같은 양의 공기를 담을 수 있는 모양 가운데 막이 가장 적게 드는 것은 공 모양입니다. 그래서 방울이 자유롭게 떠다니기 시작하면 막이 스스로 당겨져 공 모양이 됩니다.
막대가 막의 모양을 정해 주는 것은 막이 막대에 닿아 있는 동안뿐입니다. 아이가 직접 볼 수 있습니다. 네모난 막대를 담갔다가 불지 않고 가만히 들고 있어 보세요. 네모 안의 막은 네 변 사이에 팽팽히 펼쳐져 있어서 평평하고 네모납니다.
어린 아이에게는 연필 한 줌에 고무 머리끈을 감아 보여 주세요. 더 줄어들 수 없을 때까지 오므라듭니다. 비누막도 모든 방향으로 똑같이 그렇게 합니다.
큰 아이를 위한 정육면체 틀
7세 이상 아이에게는 이 부분이 가장 큰 "우와!"를 끌어내는 경우가 많습니다.
- 빨대 12개를 여덟 개의 모서리에서 모루나 끈으로 이어 정육면체 틀을 만드세요. 한 모서리에는 긴 손잡이를 남겨 둡니다.
- 틀 전체를 쟁반에 담갔다가 천천히 들어 올리세요.
- 안쪽을 들여다보세요.
여섯 면에 여섯 장의 막이 생기는 대신, 보통은 모서리에서 안쪽으로 뻗어 나와 가운데에서 만나는 평평한 막들이 보입니다. 바로 가운데에 작고 평평한, 거의 네모에 가까운 막이 있는 경우도 많습니다. 막들이 만나는 곳을 자세히 보세요. 흔히 세 장씩 한 선을 따라 만납니다.
이렇게 물어보세요. "왜 비누가 상자 바깥쪽만 덮지 않았을까?" 답은 앞에서와 같은 생각입니다. 막들은 가능한 한 작아지려고 하고, 틀 안의 이런 배치가 여섯 면을 모두 덮는 것보다 막이 더 적게 듭니다.
막이 계속 터지면 세제를 조금 더 넣고 더 천천히 들어 올리세요. 그다음 빨대 여섯 개로 세모뿔 틀을 만들어, 담그기 전에 안쪽의 막을 미리 맞혀 보세요.
더 해 볼 만한 실험
아래 질문은 모두 작은 새 실험입니다. 한 번에 한 가지만 바꾸세요.
- 큰 고리와 작은 고리: 크기가 다른 동그란 막대 두 개. 어느 쪽이 더 큰 방울을 만들까? 어느 방울이 더 오래갈까?
- 빨리 불기와 천천히 불기: 같은 막대로 훅 부는 것과 천천히 일정하게 부는 것 중 어느 쪽이 잘될까?
- 서로 닿은 두 방울: 젖은 접시 위에 방울 두 개를 받아 서로 맞닿게 해 보세요. 둘 사이의 벽은 어떻게 생겼을까?
틀 안의 막을 머릿속에 그려 보는 것은 공간 사고에 좋은 연습입니다. Dologi의 공간 주제에 있는 "정육면체 접기" 퍼즐에서는 정육면체로 접히는 납작한 모양을 고릅니다. 정육면체의 면을 떠올리는 또 하나의 방법입니다.
한눈에 정리
- 동그라미, 네모, 세모, 별 모양으로 막대를 구부려 아이에게 방울 모양을 맞혀 보게 한 뒤, 불어서 일어난 일을 기록하세요.
- 막대에 붙어 있는 동안 막은 막대 모양을 따릅니다. 방울이 자유롭게 떠다니면 비누막이 가능한 한 작아지려 하고 공 모양이 막이 가장 적게 들어서 둥글어집니다.
- 큰 아이는 빨대 정육면체 틀을 담가 가운데에서 만나는 평평한 막을 찾아볼 수 있습니다.
- 철사는 어른이 자르세요. 비눗물은 눈에서 멀리, 바닥은 마른 채로 두세요.
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