물을 채운 컵을 종이로 덮어 뒤집으면 왜 물이 쏟아지지 않을까?

Why does water stay in an upside-down cup covered with paper?

물을 가득 채운 컵을 종이로 덮어 뒤집으면 왜 물이 쏟아지지 않을까요?

무슨 일이 일어났나

공기는 우리 둘레의 모든 방향으로 압력을 미칩니다. NOAA 는 대기의 압력이 모든 방향으로 작용한다고 설명하므로, 뒤집은 컵의 종이 아래에서도 공기가 위로 밉니다.

바닷가 표준 대기압은 101,325 Pa(NIST)이고, NWS 안내서는 가로세로 1 인치 종이를 누르는 공기 무게가 약 14.7 파운드라고 적습니다. 컵 속 물 10 cm 가 누르는 압력은 시뮬레이터에서 981 Pa 로, 공기 압력에 견주면 아주 작습니다.

공기 압력이 받칠 수 있는 물기둥은 10.3 m 나 됩니다. 시뮬레이터에서 컵 물 높이를 11 m 로 올려야 «버티나» 가 «아니오» 가 됩니다 — 실제 컵에서는 종이가 젖어 들뜨거나 틈으로 공기가 들어가면 그보다 훨씬 일찍 쏟아집니다.

💡 생활 속 예시

카페에서 빨대 끝을 손가락으로 막고 들어 올리면 빨대 속 음료가 떨어지지 않고 따라 올라옵니다 — 아래에서 공기가 받쳐 주기 때문입니다.
화분에 물병을 거꾸로 꽂아 두는 자동 급수기는 물이 한꺼번에 쏟아지지 않고 흙이 마를 때 조금씩 나옵니다 — 병 입구를 공기가 받치고 있기 때문입니다.

확인된 값

표준 대기압 (정확한 값): 101325 Pa 출처
대기의 압력은 모든 방향으로 미친다 (아래에서 위로도): 모든 방향 출처
종이 1 제곱인치를 누르는 공기 무게 (약 14.7 파운드 ≈ 101 kPa): 101353 Pa 출처
기체 표면에서 압력은 표면에 수직으로 민다: 표면에 수직 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(중학교) · 기체의 성질 [9과06-01]
잉글랜드 · KS3 Physics: Pressure in fluids
일본 · 中学校第2分野 (4) 気象とその変化

출처

https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?stdatm(확인 2026-11-12)
https://www.noaa.gov/jetstream/atmosphere/air-pressure(확인 2026-11-12)
https://www.weather.gov/media/shv/education_resource_library/atmosphere/Atmosphere_TeachersGuide.pdf(확인 2026-11-12)
https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/gas-pressure/(확인 2026-11-12)

이어서 보기

압력 (힘 ÷ 넓이)

같은 단원 · 유체

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