물 양동이를 빙글 돌리면 거꾸로 서도 왜 물이 쏟아지지 않을까?

꼭대기에서 물을 원 위에 붙잡아 두려면 중심(아래) 쪽으로 m·v²/r 의 힘이 필요합니다. 빠르게 돌면 중력만으로는 모자라서, 양동이 바닥이 물을 아래로 눌러 그 몫을 채웁니다.

그래서 물은 떨어지는 것이 아니라 양동이 바닥에 눌린 채 함께 돕니다. NASA 수업 시연도 물이 쏟아지지 않는다고 적습니다.

시뮬레이터에서 1 kg 물을 반지름 1 m 로 3.2 m/s 로 돌리면 필요한 구심력은 10.2 N 으로, 무게 9.81 N 보다 커서 물이 바닥에 붙어 있습니다. 2 m/s 로 늦추면 4.00 N 밖에 안 돼 무게가 이기고 물이 쏟아집니다.

NASA 시연은 같은 빠르기(일정한 각속도)를 지키는 것이 물을 흘리지 않는 열쇠라고 적습니다. 시뮬레이터는 빠르기가 일정한 단순 모형이고, 실제 양동이는 꼭대기에서 조금 느려집니다.