여름철 사람들이 즐겨 찾는 곳 중 하나가 ‘워터파크’다. 놀이기구를 타며 신나고 재미있는 시간을 보낼 수 있기 때문.

 

워터파크 곳곳에는 과학원리가 숨어있다. 과연 어떤 과학원리가 있을까? 형과 함께 워터파크에 놀러간 어동이의 이야기를 통해 알아보자.

 

사람이 파도를 만든다?

 

어동이 : 와∼. 워터파크다!

 

형 : 우리 파도부터 타러 가자.

 

어동이 : 나 워터파크에 처음 왔다고 놀리는 거지! 바다에 있을 파도가 어떻게 이곳에 있어?

 

형 : 형이 말한 건 ‘인공’ 파도야.

 

어동이 : 어떻게 사람이 파도를 만들어?

 

형 : 인공파도 수영장 뒤쪽에는 거대한 물탱크 10여 개가 설치됐어. 각 물탱크에 물 100t(톤)씩 채우는 거야. 그 다음 물탱크들의 문을 한꺼번에 열면 수영장에 어마어마한 양의 물이 쏟아지겠지? 한꺼번에 쏟아진 물이 넘실거리면서 2, 3m 정도의 집채만 한 파도가 생기는 거야.

 

어동이 : 아∼.

 

형 : 인공 파도에도 종류가 여럿이야. 10여 개의 물탱크 문을 한꺼번에 열면 일자형 파도, 2개의 물탱크 문을 번갈아 가며 열면 다이아몬드형 파도, 한쪽부터 차례대로 열면 사선형 파도가 생기지.

 

어동이 : 이야기만 들어도 정말 신난다!

 

에너지 총량 일정해요

 

형 : 물 미끄럼틀을 타러 갈까?

 

어동이 : 좋아!

 

형 : 물 미끄럼틀은 롤러코스터처럼 위에서 아래로 미끄러져 내려오면서 점점 빨라지는 속도를 즐기는 기구잖아. 이때 몸이 공중에 ‘붕’ 뜬 듯한 기분이 드는데, 이것을 에너지 보존 법칙으로 설명할 수 있어.

 

어동이 : 엥?

 

형 : ‘에너지’란 힘을 들여 무언가를 움직일 수 있는 능력을 말해. 에너지가 어떤 것으로 나오느냐에 따라 열에너지, 소리에너지, 빛에너지, 위치에너지, 운동에너지 등으로 분류돼.

 

에너지 보존 법칙이란 상황에 따라 종류별 에너지의 양은 달라져도, 에너지의 총량은 일정하다는 법칙이야.

 

어동이 : 어려워.

 

형 : 공이 가진 에너지의 총량을 ‘100’이라고 가정하자. 미끄럼틀 꼭대기에 공을 세워봐. 이때 공이 가진 에너지의 종류는 위치에너지(물체가 높은 곳에서 갖는 에너지)야. 위치에너지만 ‘100’이지.

 

누군가가 공을 밀었어. 공이 미끄럼틀을 타고 내려가겠지? 이때 공이 꼭대기에 멈춰있을 때보다 공의 위치에너지가 줄게 돼. 대신 운동에너지가 커져. 두 종류의 에너지를 합하면 공이 가진 에너지의 총량인 ‘100’이 나오는 것이지.

 

어동이 : 아∼.

 

형 : 이 법칙을 물 미끄럼틀에 적용해볼까? 내 몸이 물 미끄럼틀 위에서 아래로 떨어지면 내 몸이 받는 위치에너지가 줄어드는 만큼 운동에너지가 늘어날 거야. 이 과정에서 몸이 붕 뜬 듯한 기분이 드는 것이란다.

 

캐리비안베이 ‘타워부메랑고’를 타는 사람들

 

 

도넛 닮은 튜브, 물에 동동

 

어동이 : 도넛을 닮은 튜브를 보니까 달콤한 도넛을 먹고 싶어.

 

형 : 하하. 먹으러 가자.

 

어동이 : 왜 튜브는 도넛처럼 생긴 거야? 슈퍼히어로 토르의 망치처럼 생기면 더 멋있을 텐데.

 

형 : 물의 부력을 골고루 받기 위해서야.

 

어동이 : 부력?

 

형 : 기체나 액체 속에 있는 물체가 그 물체에 작용하는 압력에 의해 위로 뜨려는 힘을 말해. 물체에 작용하는 부력이 중력보다 크면 물체가 둥둥 뜨게 되지.

 

어동이 : 튜브를 몸에 끼우고 물에 들어가면 부력을 받아 몸이 물에 뜨는 거구나.

 

형 : 그래. 부력이 튜브 전체에 고루 작용해 우리 몸이 물에 안정적으로 뜨도록 튜브를 도넛 모양으로 만든 거야.

 

어동이 : 형. 워터파크는 재미있게 놀면서 과학을 배울 수 있는 곳인 것 같아!

 

공혜림 기자 hlgong37@donga.com

도움말=백종민 불암중 과학 수석선생님

 

■ 나도 논술왕

 

‘자연 파도와 인공 파도의 공통점과 차이점’을 조사한 뒤 이를 설명하는 글을 적어보세요.

 

※이 문제에 대한 ‘학부모용 논술 지도안’을 어린이동아 온라인 카페(cafe.naver.com/kidsdonga)에서 확인하세요.

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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