첫번째, 비중 이야기 (날계란을 깨지 않고 세우기)

[유기종]

-전제 조건-

* 평평한 평면에 세우기

* 계란 외형 변형 없이 세우기

* 고이거나, 접착을 하지 않고 세우기

* 일시적이지 않고 지속적으로 세우기

* 회전이나 고정하는 등, 외력을 가하지 않고 세우기

2. 날계란이 세워지지 않는 이유,

[근거]

 (1) 알끈의 역할

    ∵ 계란의 장방향(長方向)으로, 알끈(Chalaza)이 노른자(Yolk)를 중앙에 위치를 유지케 함.

 (2) 내용물의 비중

예 1) 노른자(Yolk) 비중 > 흰자위(Egg white) 비중

예 2) 기실(공기 주머니, Air space or Air cell)이 계란의 넓은 쪽 끝단에만 있으며, 위치가 고정적임.

예 3) 기실의 위치가 계란 장방향의 중심선과 반드시 일치하지 않음.

예 4) 난각막(Inner membrane)의 변형성에 의한 기실의 위치 & 형상 변형성

 (3) 재질 및 위치의 유동성

    ∵ 내용물들이 유동성이 있어서, 일시적으로 무게 중심을 잡아서 세우더라도,

 비중이 다르기 때문에 중력의 영향에 의하여 위치변경이 발생하면 무게 중심이 바뀌게 됨.

3. 날계란을 깨지 않고 세우기

[원리]

 (1) 유동체와, 그 속에서 운동법칙(運動法則)과 관성작용(慣性作用)

    F = m∙a   . . . . . . . . . . . . 기본식

 ⇒ a = F/m

 여기에서,

  F : 힘

  m : 질량(∝비중)

  a : 가속도

ⅰ) 운동 방향이 같고, 질량이 다른 물질이 m₁ > m₂, (m₁: 노른자 비중,  m₂: 흰자위 비중) 일 때, 가속도(a)가 같으면,

    ⇒ F₁ > F₂ 이어야 두 물질이 동일 속도로 이동을 한다.

     그런데, 계란의 껍질(난각, Egg sell)과 흰자위(Albumen)에 쌓여 있는 노른자(Yolk)에 더 큰 힘을 가할 수 없기 때문에,

       “노른자(Yolk)의 정지력(관성력, F’₁) > 흰자위(Egg white) 정지력(관성력, F’₂)”

ⅱ) 운동 방향이 반대로 번복(계란을 흔들면),

    “+F’₁ > +F’₂” → “F’₁ = F’₂” → “-F’₁ < -F’₂” → = “+F’₁ > +F’₂” → “F’₁ = F’₂” → “-F’₁ < -F’₂”   . . . . .로 번복됨.

(주)  ① “+” & “-”는 운동의 방향을 표시한 것임.

         ② “-F’₁ < -F’₂” 의미: 방향성(vector)을 배제하고, 힘의 크기(scalar)만 생각하면 “F’₁ > F’₂”.   즉, “-3 < -2” 이므로 착각하지 마세요.

ⅲ) 계속해서 계란을 흔들면,

  ⇒ 노른자(Yolk)로 흰자위(Egg white)에 충격을 가하는 효과가 발생을 하고,

  ⇒ 그 충격력과 흰자위의 유동력에 의하여, 흰자위(Egg white) 안에 있는 알끈(Chalaza)이 끊어지며,

  ⇒ 기실(Air cell)과 흰자위(Egg white) 사이의 경계를 유지시키는 안쪽 난각막(Inner membrane)이 손상됨.

ⅳ) “F = m∙a” 이기 때문에,

   흔드는 속도와 가속도가 클수록 알끈(Chalaza)과 난각막(Membrane)을 손상에 필요한 횟수 & 시간을 짧아진다.

 (2) 유동체의 작용과 반작용의 원리(作用 反作用의 原理)

    계란 속은 밀폐된 공간이기 때문에,

 ⅰ) 노른자(Yolk)와 흰자위(Egg white)의 관계에서,

        노른자(Yolk)가 이동하는 방향 반대 위치로 흰자위(Egg white)가 이동하게 된다.

 ⅱ) 흰자위(Egg white)와 기실(Air cell)과의 관계에서,

        “기실 공기의 질량(m₃) < 흰자위의 질량(m₂)”이므로,

        흰자위(Egg white)가 이동을 반복하는 힘에 의하여, 안쪽 난각막(Inner membrane)이 손상되거나,

        안쪽 난각막(Inner membrane)과 바깥쪽 난각막(Outer membrane)이 분리되거나,

        안쪽 난각막(Inner membrane)과 바깥쪽 난각막(Outer membrane)이 모두 손상이 된다.

 (3) 비중의 원리 (比重 原理)

  ⅰ) “노른자(Yolk)의 질량(m₁)” > “흰자위(Egg white) 질량(m₂)”

  ⅱ) “흰자위의 질량(m₂)” > “기실 공기의 질량(m₃)”이므로

       * 흔들어서, 알끈이 끊어지고, 난각막이 손상된 계란을 세워서 위치를 고정시키면,

        제일 하부에는, 노른자(Yolk)

        그 위에는, 흰자위(Egg white)

        맨 위에는, 기실에 있던 공기가 위치하게 됨.

    단, 경험에 의하면 노른자와 흰자위의 비중 차이가 크지 않기 때문에 노른자가 가라앉는 소요 시간이 길다.

 (4) 중력과 무게중심의 원리 (重力 & 重量中心 原理)

    ⅰ) 물체는 중력에 의하여, 연직방향(鉛直方向)으로 작용한다.

    ⅱ) 유동체는 시간이 경과함에 따라, 비중이 큰 물질이 더 아래로 자리 바꿈 현상이 발생한다.

    ⅲ) 고정된 위치에서, 무게 중심을 하부에 두면,

        쓰러트려도 다시 일어나는 “오뚝이 작동 원리(principle of roly-poly operation)”가 작동되므로 지속성이 유지됨.

[방법]

    ⅰ) 계란을 흔든다⁽¹⁾ .

    ⅱ) 계란을 넓은 쪽을 밑으로 하여 장시간 세워서 고정시킨다⁽²⁾ .

    ⅲ) 계란을 고정시키기 위한 부수적인 장치를 제거한다⁽³⁾ .

㈜

⁽¹⁾ : “흔든다”고 함은 이동 방향을 다르게 한다는 것.  “앞, 뒤”로 또는 “좌, 우”로 방향을 바꾸라는 것임.

   * 흔드는 속도: 42㎝/sec. 이상 . . . . . (경험치)           * 흔드는 시간: 30분 이상이면 충분함.  . . . . . . (계란에 따라 다름⁽⁴⁾)

   * 단, 원심력이 작동되지 않도록 회전시키지 않는 것이 필요함.

⁽²⁾ : 세워서 “공기주머니가 맨 위로 올라오고”, & “노른자위가 맨 밑으로 가라앉을 때까지⁽⁵⁾” 계란을 고정시킨다.

    (a) 처음부터 유리판과 같이 매끈한 표면 위에 세우고 스카치테이프로 붙여 놓거나,

    (b) 입구가 작은 컵 위에 세워 놓거나,

    (c) 제일 미련한 방법 . . . . 계속 손으로 잡고 있는 방법.

⁽³⁾ : (a)의 경우: 계란이 움직이지 않도록 하면서, 붙여 놓은 스카치테이프를 제거.

   (b)의 경우: 상하 위치를 유지하면서, 매끈한 판으로 옮겨 놓는다.

   (c)의 경우: 잡고 있던 손을 놓으면 된다.

⁽⁴⁾ : 밀폐 양계장에서 키우는 닭의 계란과, 놔서 키우는(방사; 放飼) 닭의 계란과 차이가 있었음.

    T₁ > T₂

    T₁ : 양계장에서 키운 닭의 계란을 흔들어야 하는 시간 & 고정시켜야 하는 시간.

    T₂ : 방사하여 키운 닭의 계란을 흔들어야 하는 시간 & 고정시켜야 하는 시간.

⁽⁵⁾ : 고정시키는 시간은 “1시간 이상”이면 충분.

    경험에 따르면, 양계장에서 키운 닭의 계란은 방사하여 키운 닭의 계란보다 소요 시간이 길었음.

[특기사항]

“실험 결과 사진을 등재할까” 생각을 했는데 . . . . “직접 확인하는 즐거움을 뺐는 것” 같아서  ? ? ?  “끝”

 ***** dl rmfdmf dhffls dldb *****

(1) 초등학교 선생님께

      *  엉뚱한 말을 한다고 콩~ 콩~콩(꿀밤 ) & 짝~짝~ 짝~(따귀) 하거나

          어리다고 무시(시끄러워~~~) 하지 마시고...

         "나도 잘 모르겠는데 ~ ~ ~, 같이 한번 찿아보고 생각해 보자"고 하세요.

(2) 고등학교 선생님께

       *  영어 교과서(1970년대)에 콜롬부스의 계란이라는 내용이 있었는데....

           영어 선생님께서...

           "너 이리 나와 ... 계란을 깨지 않고 세울 수 있다고 ~ ~ ~"

           " 말도 안되는 얘기하고 있네 ~ ~ ~"

           설명은 들으시려고 하지도 않고....

          짝 ~ 짝 ~ 짝 ~ (따귀 맞는 소리)

          "너 반항하는 거야?"   투 다 닥 ~ 투 다 닥 ~

(3) 어느 대학 동창에게

        "계란 깨지 않고 세우기"에 대한 내기를 하여...

         맥주 10만cc (덕분에 동기생들에게 인심을 베품) 얻어 마신 것  "미안하고" , "고맙다"