풍선이 머리카락을 끌어당기는 이유: Nudge 「보이지 않는 힘」 첫 레슨

풍선을 머리에 문지르면 머리카락이 따라 올라와요. 누구나 본 적이 있지요. 아이에게 왜 그럴까? 하고 물으면 대개 “정전기”라는 대답이 돌아와요. 하지만 그건 이름이지 답은 아니에요.

Nudge의 코스 보이지 않는 힘은 바로 거기서 시작해요. 첫 레슨 풍선이 머리카락을 끌어당기는 이유가 묻는 건 하나예요. 문지를 때 정말로 움직이는 건 무엇일까요? 어떻게 진행되는지 따라가 볼게요. 🎈

코스는 풍선에서 시작해요

코스는 자기를 한 줄로 이렇게 소개해요. 만질 수도 볼 수도 없는데 분명히 있는 힘. 누구나 해 본 풍선과 스웨터로 시작해서, 눈에 전혀 보이지 않는 것들로 나아가요.

먼저 예상해 보세요

다른 Nudge 레슨처럼, 이 레슨도 시뮬레이션을 열기 전에 예상부터 하게 해요. 풍선을 스웨터에 문지릅니다. 무엇이 옮겨 갈까요?

• A. 풍선의 +가 스웨터로 옮겨 간다
• B. 스웨터의 −가 풍선으로 옮겨 간다
• C. + 와 − 가 서로 자리를 바꾼다
• D. 아무것도 옮겨 가지 않고 성질만 바뀐다

문지르고, 전하가 움직이는 걸 보기

시뮬레이션은 PhET의 풍선과 정전기예요. 모든 하전 보기를 고르면 스웨터와 풍선에 + 와 − 가 짝지어 붙어 있어요.

풍선을 스웨터 위로 끌어다 몇 번 문질러 보세요. − 가 풍선으로 건너가는 게 보이고, + 는 하나도 제자리를 떠나지 않아요. 손을 놓으면 풍선이 저절로 스웨터 쪽으로 끌려가요.

하전 차이 보기로 바꾸면 짝이 맞는 것들이 사라져요. 남은 것은 한눈에 읽혀요. 풍선에는 남는 −, 스웨터에는 남은 + 예요.

이번엔 풍선을 벽 가까이 가져가 보세요. 벽의 전하를 보면, 표면의 − 가 뒤로 물러나고 + 가 풍선 쪽에 남아요. 들어온 것도 나간 것도 없이 전하가 자리만 옮겨 앉은 거예요.

정답

정답은 B예요. 레슨은 이유를 이렇게 설명해요. + 는 원자의 한가운데에 단단히 박혀 있어서 문지르는 정도로는 빠져나오지 못하고, 바깥쪽의 − 는 헐겁게 붙어 있어서 두 물체가 쓸릴 때마다 옮겨 앉아요. 그래서 풍선은 음전기, 스웨터는 양전기를 띠고, 반대끼리 끌어당겨요.

설명 가운데 두 번 읽어 볼 만한 문장이 있어요. 그래서 정전기 이야기에서 움직이는 주인공은 언제나 − 입니다. 이걸 놓치면 다음 레슨들이 전부 헷갈립니다.

레슨은 생활과도 이어 줘요. 겨울에 문고리를 잡다 ‘딱’ 하고 튀는 것, 그리고 공기가 습하면 정전기가 훨씬 덜 생기는 이유예요.

코스는 이렇게 이어져요

앞의 경고는 코스가 어떻게 짜여 있는지 알려 주는 힌트이기도 해요. 레슨마다 앞 레슨이 남긴 질문을 이어받아 시작해요.

레슨	이어받는 질문
전하 주변에 그려지는 보이지 않는 지도	풍선은 머리카락에 닿지 않았어요. 그럼 힘은 어떻게 전해졌을까요?
거리가 2배가 되면 힘은 얼마가 될까	화살표로 짐작한 것을 이번엔 숫자로 확인하고, 거리 말고 바꿀 수 있는 것을 하나 더 바꿔 봐요
자석을 움직이면 전기가 생긴다	여기까지는 전기가 힘을 만들었어요. 이번엔 반대예요

다음 이야기

Nudge가 처음이라면 레슨 짜임을 차근차근 보여 드린 Nudge: 먼저 예상하고, 만져 보며 배우는 과학부터 읽어 보세요.

다음 글에서는 어린이 스크래치 2로 수업 시간에 작품 파일을 주고받는 법을 알아볼게요.