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신과람실험실

영상으로 보는 과학실험입니다.

사이펀 타이머

1. 실험개요
사이펀의 원리를 알고 사이펀 타이머를 만들 수 있다.

사이펀(siphon)
: 높은 곳에 있는 액체를 용기를 기울이지 않고 낮은 곳으로 옮기는 데 쓰는 구부러진 관




2. 실험재료
수조, 링거줄, 철사, 뚜껑이 있는 PET병, 송곳, 가위, 초시계




3. 실험과정
1) 수조에 물을 채우고 링거 줄이 물에 푹 잠기도록 넣는다.
2) 수조를 높은 곳에 올려놓는다.
3) 페트병 뚜껑에 송곳으로 구멍을 뚫고 링거 줄을 밀어 넣는다.
4) 적당한 길이의 철사를 링거 줄 안에 넣고 구부린다.






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5) 패트병을 스탠드에 고정하고 아래에 빈 그릇을 놓는다.
6) 링거 줄의 한쪽 끝을 패트병 안으로 향하게 하여 물을 채운다.
7) 사이펀의 길이와 유량에 따라 물이 떨어지는 시간차를 관찰한다.
8) 사이펀의 길이와 링거줄의 유량을 조절하여 2분마다 15초간 물이 떨어지도록 만들어 보자.







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4. 실험원리
사이펀을 설치하고 물을 채우게 되면 수소결합에 의해 인력을 가지고 있는 물분자의 응집력과 액면(液面)에 작용하는 대기압(大氣壓)이 더해져 액체는 사이펀 관 안으로 밀어 올려지게 된다.
이것이 사이펀 현상의 원리이다.

사이펀은 일정한 유량의 물이 지속적으로 공급될 때 매번 일정한 간격으로 물이 빠져나간다.
따라서 사이펀 관의 길이와 굵기, 그리고 공급되는 물의 유량을 조절한다면 특정한 간격에 물이 빠져나가는 사이펀 타이머를 만들 수 있게 된다.

사이펀 현상이 일어나는 원리를 이해하고 우리 주변에서 사이펀 현상을 이용한 예를 찾고 원리를 탐색해 본다. 

 



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