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17회[과학독후감] 동화 속 제비의 숨은 능력

창의력 글쓰기 대회 과학독후감 대상
와이즈만 영재교육 분당센터 4학년 강예원 

모두들 <은혜갚은 제비> 이야기는 알 것이다. 난 이 책을 어렸을 때 유치원에서 영어책으로 읽게 됐다. 대부분의 사람들은 그 책은 '우리가 선을 베풀면 선이 온다'와 같은 교훈과 감동을 주고, 수학과 과학과는 꽤 멀다고 생각하지만, 나에게는 또 다른 고민거리를 줬다. 그것은 바로 동화 속 제비의 힘에 관한 의문이다. 작은 제비가 어떻게 절에 있는 그 큰 종을 쳤을까? 종이 절의 보신각 종이라고 가정할 때 19.66톤이다. 이 무거운 걸 제비 한 마리가 친 것이다. 지금부터 동화 속과 현실을 비교해 볼 것이다.

일단 먼저 동화 속의 제비의 힘을 구해보자. 예전엔 그 종을 나무로 5명의 사람이 친 것이다. 그 나무의 무게는 250kg이다. science korea의 조사 결과에 의하면 사람의 오른손 미는 힘은 36kg(중)이고, 왼손의 힘까지 합치면 66kg(중), 그러므로 힘은 뉴턴의 제2 운동 법칙, 감속도의 법칙(F=ma)에 따라 힘은 647.24N이고, 에너지를 구하는 공식에 따라 J = N × m이므로 647.24 × 250 = 161810J이다.

그런데 수류탄의 보통 에너지가 13만 J정도이니, 어마어마한 힘이다. 제비가 이 에너지를 갖기 위해 움직이는 속도를 역산해본 결과 약 127.2...m/s의 속도로 움직인다.

이제 또 현실의 제비의 힘을 구해보자. 질량은 20g, 속도는 최고 속력이 250km/h이므로 운동 에너지를 구하는 공식, 라는 식에 대입한다면 8100J이 나온다. 필요한 것이 16810J이니, 제비는 종을 치기 위해 약 20배의 힘이 필요하다. 그 많은 에너지량으로도 턱도 없는 것이다.

이러한 실험결과를 볼 때 나는 동화는 그저 동화라는 사실을 다시 한 번 더 깨달았다. 또한, 이번 계산에 사용된 운동 에너지 공식(), 'J'를 구하는 공식(J = m × N) 그리고 뉴턴의 제2 법칙에 따른 F = m × a라는 공식이 있고, 이 외에도 다양한 공식들이 존재하고 이런 단순한 수식으로 세상에서 일어나는 일을 설명할 수 있는게 신기했다.

난 앞으로도그런 공식들을 알아보기 위해 더 많은 자료를 찾고, 다른 동화나 영화 속 오류도 그러한 공식들을 이용해 증명해 볼 것이다.


[심사평]

강예원 학생은 <은혜 갚은 제비>라는 동화책을 읽고 과학 독후감을 작성하였습니다.

어릴 때 읽었던 동화책을 다시 한 번 읽어보면서 사람이 종을 치기 위해 필요한 운동 에너지와 실제 제비의 질량과 속도를 참고하여 구한 최대 운동 에너지를 비교하여 해당 동화가 현실적으로 가능한지를 확인해 보는 모습이 매우 인상적이었습니다. 그뿐만 아니라, 약 16만 J의 운동에너지의 양이 어느 정도인지 가늠이 되지 않을 것을 고려하여 수류탄의 에너지와 비교해 독자로 하여금 이해를 돕는 부분이 훌륭합니다.

예원 학생의 포부대로, 다른 동화나 영화 속 오류도 하나씩 탐구하고 증명해 나간다면 예원 학생의 창의적 문제 해결력이 더욱 높아질 것입니다. 동화나 영화뿐 아니라 일상생활 속에서도 많은 과학적 원리를 찾아볼 수 있습니다. 평소 사물을 민감하게 관찰하고 정교하게 분석하여 탐구심을 키워가는 예원 학생이 되기를 바랍니다.



[ 작품 원본 보기 ▽ ]

이 작품은 와이즈만 영재교육과 와이키즈에서 개최하는 ‘수학・과학 창의력 글쓰기 대회’ 에 출품된 작품입니다.


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