(물에 뜰까요, 가라앉을까요 - 표면장력))

What happens when you weaken the hydrogen bonds in water?

There are times in science where changing one variable can be the difference between fire and smoke, conducting and insulating, and in this case, sinking and swimming. In the Sink or Swim experiment, you`ll learn how adding one variable to water will change the amount of surface tension the water has. You`ll see that anything you add to water may quickly affect whether something sits on water or not.

물속의 수소 결합을 약화시키면 어떤일이 일어나까요?

과학에 있어서 하나의 변수를 변화시킴으로 인해 불이되기도 하고, 연기가 되기도 하고, 전열체가 되기도 하고, 전도체가 되기도 해요. 이번 실험에서는 변수가 물체가 물에 가라앉느냐 아니면 뜨느냐에 영향을 주게되요. 이번 "Sink or Swim" 실험에서는 물속에 하나의 변수를 추가함으로 물이 가지고 있는 표면장력을 어떻게 변화시키는지에 대해 배우게 될 거예요. 물속에 첨가하는 것이 물체를 가라앉게하거나 그렇지 않게 하는데 얼마나 빨리 영향을 미치게 되는지 관찰하게 될거예요.

◇Things you need (필요한 것들)

·Two glasses 유리컵

·Spoon 숟가락

·Water 물

·Dish soap (Mystery Liquid) 주방세제

·Paper 종이

◇Procedures (실험절차)

1.Fill two glasses equally full with water. 유리컵 두개에 물을 가득 채워주세요.

2.In one of the cups, add about 1 oz (30 mL) of dish soap and gently stir the solution. 한 컵에 주방세제를 약 1온즈 (30 ml)를 채워주시고 용액을 조심해서 져어주세요.

3.Create two identical balls of paper that can fit into your glasses of water. 유리컵안에 들어갈 수 있는 2개의 똑같은 종이공을 만드세요.

4.Gently drop one paper ball into the plain water and drop the other paper ball into the glass with the soapy water solution. 조심해서 종이공 하나를 물속에 넣어주시고 다른공은 주방세제가 섞여있는 용액이 담겨있는 유리컵에 넣어주세요.

5.You will quickly observe that the paper balls react differently to the two fluids. In fact, one paper ball begins to sink while the other sits atop the water! 여러분은 바로 이 종이공이 다른 두 액체에 어떻게 반응하는지 바로 관찰 할 수 있을거예요.

◇Scientific Explanation (과학적 설명)

It may appear that one paper ball is floating on the water while the other ball sinks, but it isn`t entirely about density. Instead, what you are observing is a difference in the surface tension of the water. Soap is a surfactant, or a compound that lowers the surface tension of a liquid. Soap, in particular, decreases the surface tension of water by weakening the hydrogen bonds that make water such a special substance.

This lower surface tension has two direct effects when it comes to the paper ball. First, the lower surface tension means that the paper can`t sit atop the water`s surface, allowing more of the water to come in contact with more of the paper. Second, the weakened hydrogen bonds mean that the water is more likely to soak into the porous paper, making the paper much more dense and causing it to sink.

아마도 종이공 하나는 물위에 떠있게 되고 다른 공은 가라앉는 것을 보게될거예요, 그러나 이것은 완전히 밀도 때문만은 아니예요. 대신 여러분이 관찰하고 있는 것은 물표면의 장력이 차이에서 나타나는 거예요. 세제는 계면활성제예요, 다시 말하면 액체의 표면장력을 낮추게하는 화합물인 것이지요. 세제는 특히 물을 물과 같은 물질로 만드는 수소결합을 약화시켜서 물의 표면장력을 줄이게 되요. 이렇게 표면장력이 느슨해지면서 종이공에 두가지 직접적인 영향을 끼치게 되는 것이지요. 먼저 낮은 표면장력은 종이공이 물의 표면에 떠있을 수 없다는 것을 이야기하고 더 많은 물이 종이공의 더 많은 표면에 닿을 수 있다는 것을 의미해요. 둘째, 약화된 수소결합체는 물이 다공성의 종이에 더 쉽게 흡수되어 종이의 밀도를 높이게 되고 결국엔 가라앉게 만드는 것이지요.

Weakening hydrogen bonds is fun, but it isn`t a science fair project yet. You can create a science fair project by identifying a variable, or something that changes, in this experiment. Let`s take a look at some of the variable options that might work:

수소결합체를 약화시키는 것은 재미있어요, 하지만 이것이 과학 프로젝트가 될만한 것은 아니에요. 하지만 이실험에서 변수를 알아내거나 이로인해 변화되는것을 알아내게되면서 과학 프로젝트를 만들수 있어요. 변수로 사용될 수 있는 것들이 무엇이 있는지 살펴보도록 해요.

·Try testing different amounts of soap. You can time the amount of time it takes for the paper ball to be completely submerged.

주방세제의 양을 변화시켜보세요. 그리고 종이공이 완전히 잠수될때까지 걸리는 시간이 어떻게되는지 관찰해 보세요.

·Try to find the best surfactant possible. Try different brands of soap, or even other solids and liquids to see which acts as the best surfactant.

가장 좋은 계면활성제가 무엇인지 찾아보세요. 다른 브랜드의 주방세제를 이용하거나 고체세제, 액체세제등을 사용해보면서 어떤세제가 계면활성제로 가장 좋은 역할을 하는것이 무엇인지 알아보세요.

·Try changing the shape or size of the paper. Time how long it takes different sizes or shapes to be submerged.

종이공의 모양이나 크기를 변화시켜 보세요. 다른 모양과 크기의 종이가 잠수되기까지 얼마나 걸리는지 실험해 보세요.

Those are just a couple of ideas, but you aren`t limited to those! Try coming up with different ideas of variables and give them a try. Remember, you can only change one thing at a time. If you are testing different surfactants, make sure that the other factors are remaining the same!

이것은 몇가지 아이디어예요, 꼭 위에것에 제한될 필요는 없어요. 다양한 변수를 생각해내서 한번 시도해 보는 것도 좋아요. 기억해야할 것은 한번에 하나만 바꾸는 거예요. 만약 다른 계면활성제를 사용하게되면 다른 조건은 동일하게 남아야 하는 것이지요.

Key Vocabulary

·Surface tension 표면 장력

·Variable 변수

·Conducting 전도 (열또는 전기가 물체속을 이동하는 성질)

·Insulating 전열 (열또는 전기를 차단하는 성질)

·Hydrogen bond 수소 결합

·Surfactant 계면활성제·Identical 똑같은

·Lower 낮아지게하다

·Decrease 감소시키다

·Weaken 약하게하다

·Submerge 잠수하다

To watch the experiment video, please go to : 과학실험 비디오

http://blog.naver.com/handsonenglish (사진 및 내용 출처: https://www.stevespanglerscience.com)

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