삶은 달걀과 날달걀 구별법

[제비꼬리]

▷ 달걀을 돌리면 삶은달걀과 날달걀을 구분할수 있다

1)달걀의 구분: 날달걀을 흔들어 보아도 높은 점성 때문에 출렁거림을 느끼기 어렵다. 따라서 깨지 않고 어떤 것이 삶은 것인지 구별하기 어렵다. 달걀을 깨보지 않고 삶은 달걀인지 날달걀인지 구분할 수 있을까? 가장 손쉬운 방법은 달걀을 돌려보는 것이다. 두 달걀들을 세워서 회전시키면 삶은 달걀은 팽이와 같이 빨리 그리고 오래 회전하지만 날달걀은 서서 잘 회전하지 못하고 천천히 돌다가 금방 정지하고 만다. 이런 차이로 날달걀과 삶은 달걀을 구별할 수 있다. 날달걀이 잘 회전하지 못하고 삶은 달걀은 잘 회전하는 것은 무슨 이유 때문일까?

2)구분되는 이유: 달걀을 돌리면 삶은 달걀은 전체가 하나의 고체덩어리이기 때문에 잘 돌지만 날달걀은 속에 점성이 강한 액체가 있기 때문에 쉽게 돌지 않고, 돌기 시작하더라도 천천히 회전한다. 그 이유는 운동의 제1법칙인 관성 때문이다. 관성의 법칙은 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있으려 하고 움직이는 물체는 계속 움직이려는 성질을 말한다. 이것은 뉴턴의 운동 제1법칙으로 외부에서 힘이 작용하지 않거나, 힘이 작용하더라도 그 힘의 합이 0이면 물체는 자신의 운동 상태를 계속 유지하려고 한다는 것이다.

삶은 달걀은 내부가 고체상태로 전체를 하나의 덩어리로 생각할 수 있다. 삶은 달걀은 노른자와 흰자위 등 내용물이 껍질과 함께 움직인다. 따라서 손으로 껍질을 붙잡고 돌릴 때 내용물도 함께 회전한다. 따라서 달걀 표면을 두 손으로 잡고 돌리면 달걀 내부로 회전하는 힘이 쉽게 전달되어 바깥과 안이 함께 잘 돌게 된다.
반면에 날달걀은 내부가 점성이 있는 액체이고 껍질은 고체이어서 서로 독립적으로 운동을 한다. 회전을 시키면 달걀의 껍데기는 회전해도 속의 액체는 관성의 법칙에 따라 잘 돌려고 하지 않기 때문에 그 회전력이 액체 내부에 골고루 전달되지 않고 점진적으로 전해지게 된다. 먼저 껍질이 회전하면서 중간층인 흰자위를 돌려주고 그 회전력을 가운데 있는 노른자위에 전달되게 된다. 따라서 날달걀을 돌리면, 바깥쪽은 빨리 돌지만 안쪽은 서서히 돌기 시작한다. 결국 달걀 내부의 여러 층들이 서로 마찰하여 회전력이 달걀 내부에 골고루 전달되지 않고 내부에너지로 소비되므로 내부의 흰자위와 노른자위로는 미약한 회전력만이 전달돼 잘 돌지 않는 것이다.

그리고 날달걀은 세워도 돌리더라도 서서 회전하지 못하고 돌다가 넘어져 회전하게 된다. 물체가 회전하게 되면 그 회전 중심에서 멀어지려고 하는 원심력이 작용하게 된다. 삶은 달걀처럼 회전하는 물체가 고체인 경우는 그 값이 정해져 있지만 날달걀과 같이 유동적인 액체는 회전할 때 더 넓은 회전 반경을 갖는 쪽으로 쏠리게 되어 서 있는 달걀을 넘어뜨리게 되며 회전 관성이 커져 점점 속도가 줄어든다

3)날달걀은 다시 회전한다: 회전하는 달걀을 손으로 가볍게 눌러 정지시켰다가 손을 떼면 삶은 달걀은 정지한 상태 그대로 있지만, 날달걀은 정지했다가 다시 회전하기 시작한다. 삶은 달걀을 잡았다가 놓으면 그 힘이 재빨리 전체 달걀에 전달되기 때문에 정지하게 된다. 날달걀이 다시 회전하는 이유는 간단하다. 날달걀인 경우에는 일단 회전하기 시작하면 잠깐 잡았다가 놓아도 외부의 힘이 내부로 전달되는 정도가 약하기 때문에 밖의 껍질은 손으로 누르면 정지하지만, 내용물은 관성의 법칙에 따라 계속 회전하고 있기 때문이다. 따라서 달걀에서 손을 떼면 내부에서 회전하는 액체와 껍질의 마찰력에 의해 다시 달걀이 회전하기 시작한다.

▷ 또 한가지의 달걀 구별법

삶은 달걀과 날달걀을 구별하는 또 다른 방법은 달걀을 뉘어놓고 회전시켜보는 것이다. 중간에 일어서서 도는 것은 삶은 달걀이고, 계속 누운 채로 회전하는 것은 날달걀이다. 단 마찰이 없는 미끄러운 면에서 돌리면 삶은 달걀도 일어나지 않는다. 이처럼 회전하는 달걀의 패러독스는 300년 동안 풀리지 않는 물리학의 난제였으나 2002년 영국 케임브리지대학교와 일본 게이오대학교 교수팀이 수수께끼를 풀었다.
누워서 회전하는 삶은 달걀이 일어나는 이유는 면과 달걀의 접촉점 사이의 마찰력이 또 다른 회전력을 만들기 때문이다. 면이 달걀의 무게를 떠받치는 힘 그리고 면과 달걀 사이의 마찰력은 달걀의 무게 중심이 아닌 달걀 끝에 작용하기 때문에 달걀에 일어나는 회전력을 준다. 이는 책상 위에 놓은 자의 무게 중심을 밀면 자가 이동하지만 끝을 밀면 자가 회전하는 것과 같은 원리다.

[溫流]

읽다가 눈아파요..ㅠㅠ

[제비꼬리]

이 자료가 필요한 학생이 있어서 올렸당...