물리학이 이렇게 쉬울 리 없어

1부_ 물리학이란 무엇일까
① 물리학은 무엇을 연구할까?

2부_ 롤러코스터를 움직이게 하는 힘과 에너지는 무엇일까
① 물체를 움직이게 하고 변형하는 원인│힘│
② ‘등속’과 ‘자유 낙하’의 의미│운동│
③ 일을 할 수 있는 능력이자 변신의 귀재, 에너지│일과 에너지│

3부_ 전기와 자기는 서로 어떤 관련이 있을까
① 물체는 어떻게 전기를 띠게 될까?│전기│
② 전기 회로의 법칙, ‘V=IR’│전기 회로│
③ 자기 부상 열차와 전기 자동차의 원리│전기와 자기│

4부_ 열은 우리 생활에 어떤 영향을 미칠까
① 온도가 낮아서 열 받아!│온도와 열│
② 냉동 만두와 전도·대류·복사│열의 이동│
③ 냉각수와 바이메탈의 원리│비열과 열팽창│

5부_ 빛은 무엇을 보여주고, 파동은 어떻게 전파될까
① 물체의 색과 모습을 바꾸는 마법사│빛│
② 멀리멀리 퍼져 나가는 진동들│파동과 소리│

흔히 물놀이 튜브가 가벼울 거라고 생각하지만, 곰곰이 생각해보면 꼭 그렇지는 않아요. 유아용 튜브는 가볍지만, 해변에서 대여해주는 커다란 고무 튜브는 혼자서 들 수 없을 만큼 무겁잖아요. 이렇게 무거운데 신기하게도 물에 넣으면 둥둥 잘 뜨죠. 무거운 튜브가 뜰 수 있는 이유는 튜브에 작용하는 중력과 부력의 크기가 같기 때문이에요. 부력이 중력보다 크기 때문에 튜브가 물에 떠 있다고 생각하기 쉬운데, 그건 아니에요. 물속에 억지로 튜브를 밀어 넣으면 부력이 더 커지므로 튜브가 물 위로 떠오르죠. 그러다가 중력과 부력의 크기가 같아지면 그대로 떠 있게 돼요.

볼링공과 깃털을 진공 중에서 낙하 실험한 영상은 어렵지 않게 찾아볼 수 있는데, 실험 장면을 보면 정말 놀라워요. 볼링공과 깃털이 동시에 떨어지거든요! 공기가 있을 때는 볼링공이 먼저 떨어지지만, 진공 중에서는 깃털도 볼링공처럼 빨리 떨어지죠. 공기 중에서는 깃털에 작용하는 공기 저항이 크기에 깃털이 볼링공보다 천천히 떨어지지만, 진공 상태에서는 물체에 작용하는 공기 저항이 없기에 볼링공과 깃털 모두 자유 낙하 운동을 하기 때문입니다. 자유 낙하 운동을 하는 물체는 크기나 질량에 상관없이 시간에 따라 속력이 일정하게 증가하므로 동시에 떨어지는 거예요.

저항의 병렬연결 회로는 가정에서 흔히 볼 수 있어요. 가정에서는 텔레비전, 냉장고, 공기청정기 등 여러 전기 기구를 사용하는데, 모두 220V의 동일한 전압이 걸려요. 이는 전기 기구를 병렬로 연결하기에 가능하지요. 또한 전기 기구를 병렬연결하면 전기 기구에 따라 작동할 수 있어요. 저항을 병렬로 연결할 때는 하나의 저항이 끊어져도 다른 저항에는 전류가 흐르기 때문이에요. 그러니까 텔레비전을 꺼도 컴퓨터를 사용할 수 있는 겁니다. 만일 전기 기구를 직렬로 연결한다면 모든 전기 기구를 동시에 켜고 꺼야 하겠죠?