SCIENCE 3D | 페트병 회오리 실험

무슨 일이 일어났나

물을 둥글게 돌리면 돌던 물이 병 가운데 쪽으로 끌리면서(구심력) 깔때기 모양의 소용돌이가 됩니다(NOAA).

소용돌이 가운데 뚫린 구멍으로 아래 병의 공기가 위 병으로 올라가므로, 물과 공기가 서로 길을 막지 않아 물이 빨리 쏟아집니다(NOAA).

토네이도는 뇌우에서 땅까지 뻗은 좁고 거세게 도는 공기 기둥이고, 가장 센 토네이도의 도는 바람은 250 mph(약 112 m/s)를 넘습니다(NOAA).

병 속 회오리는 물로 만든 작은 모형이라 크기 · 빠르기는 실제 토네이도와 다르지만, «가운데로 감겨 들며 도는 기둥» 이라는 모양을 눈으로 볼 수 있습니다.

빈 1~2 L 페트병 두 개를 준비하고, 한 병에 물을 약 3 분의 2 까지 채웁니다.
두 병의 입구를 «토네이도 튜브»(두 병을 잇는 이음 부품)로 잇습니다 — 이음 부품이 없으면 어른이 입구를 맞대고 넓은 테이프로 여러 번 단단히 감아 줍니다.
물이 든 병이 위로 가게 뒤집고, 흔들지 말고 둥글게 몇 번 돌려 소용돌이를 만듭니다.
가운데 생긴 빈 구멍과 그 구멍으로 올라가는 공기를 보고, 돌리지 않고 그냥 뒤집었을 때 물이 다 빠지는 시간과 견주어 봅니다.
물에 잘게 자른 색종이를 조금 넣으면 소용돌이 모양이 더 잘 보입니다.

NOAA 는 토네이도처럼 좁게 감겨 도는 기둥을 직접 보여 주려고 «병 속 토네이도» 실험을 교육 자료로 냅니다. 실제 토네이도는 뇌우에서 땅까지 뻗은 공기 기둥이라 가까이서 들여다볼 수 없으니, 물로 만든 회오리로 그 모양을 손안에서 살펴보게 한 것입니다.