솜사탕 기계 원리

솜사탕 만드는 기계를 유심히 바라보면 가운데 설탕을 넣으면 안에서 회전을 하면서 솜사탕이 밖으로 빠져 나온다 솜사탕 기계 원리는 ?

 

○ 원심력

끈의 한쪽에 돌을 매달고 반대쪽 끝을 손에 쥐고 돌릴 때, 돌이 그리는 곡선이 바로 원이 된다. 이 때 손이 바로 원의 중심이 되며, 또한 돌이 밖으로 나가지 못하도록 중심을 향하여 당기고 있다. 이와 같이 회전하는 물체에 대하여 중심을 향하여 작용하는 힘을 구심력이라고 하며, 원 운동하는 물체에는 구심력이 작용하고 있다.

물체가 회전할 때 구심력과 반대방향인 회전하는 바깥쪽을 향하여 발생하는 힘을 원심력이라 한다. 회전하는 물체의 질량이 클수록, 회전속도가 빠를수록 구심력과 원심력은 서로 커지게 된다.

구심력에 대응하는 원심력은 엄밀히 따져서 실제로 존재하지 않는 가상적인 힘을 표현한다. 예를 들어 자동차를 타고 모퉁이를 돌 때 바깥쪽으로 우리 몸이 쏠리는 것을 경험할 수 있다. 줄에 돌을 매달아 돌릴 때와는 달리 자동차를 회전하는 중심 쪽으로 당겨줄 수 있는 줄 같은 구심력이 존재하지 않는다. 관성의 법칙에 의해 몸이 직선운동을 하려고 하지만 자동차는 계속 회전하기 때문에 몸은 회전하는 바깥쪽으로 쏠리게 된다. 이와 같은 가상적인 힘을 원심력이라고 말한다.

 

○ 솜사탕은 어떻게 만들어지나

 

 

 

솜사탕을 만드는 기계를 보면 중앙에 설탕을 넣을 수 있는 곳이 있다. 이곳의 밑에는 가스를 사용하여 계속 가열을 해주어 아주 뜨겁기 때문에 설탕은 녹아서 액체 상태로 된다. 설탕이 녹아서 담겨진 용기는 전동기와 연결이 되어 아주 빠른 속도로 회전을 하고 있다. 그리고 용기의 외부는 아주 미세한 구멍들이 촘촘히 뚫려있다. 용기의 회전으로 인해 원심력이 발생하여 설탕액들은 외벽에 몰리게 되고, 구멍을 통하여 가는 실처럼 외부로 뿜어져 나온다. 용기의 밖으로 빠져나오면 급격히 냉각되면서 굳게되고 막대를 이용하여 돌돌 말면 솜사탕이 된다.