뉴턴이 들려주는 만유인력 이야기

정완상

1985년 서울대학교 무기재료공학과를 졸업했으며, 1992년 KAIST에서 <초중력 이론>으로 이론물리학 박사 학위를 취득하였다. 1992년부터 국립 경상대학교 기초과학부에서 학생들을 가르치고 있으며 전공 분야는 중력 이론과 양자대칭성 및 응용수학으로, 현재까지 수학·물리 분야의 국제 학술지에 100여 편의 논문을 발표하였다. 2000년에는 진주 MBC 생방송 ‘생활 속의 물리학’ 코너에 고정으로 출연하였다. 저서로는 『과학공화국 물리법정』(1~8), 『과학공화국 생물법정』(1~8), 『과학공화국 화학법정』(1~8), 『과학공학국 수학법정』(1~8), 『과학공화국 지구법정』(1~8), 위대한 과학자들이 초등학생들을 위해 쉽고 재미난 강의 형식을 빌려 과학 이론을 설명해 주는 〈과학자들이 들려주는 과학 이야기〉시리즈 『아인슈타인이 들려주는 상대성원리 이야기』『가우스가 들려주는 수열이론 이야기』『피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기』『퀴리부인이 들려주는 방사능 이야기』『패러데이가 들려주는 전자석과 전동기 이야기』, 『에너지의 달인 임꺽정』 등이 있다.

첫 번째 수업 힘과 가속도는 어떤 관계일까요?
두 번째 수업 두 힘이 평형이라는 것은 무슨 뜻일까요?
세 번째 수업 만유인력이란 무엇일까요?
네 번째 수업 탄성력이란 무엇일까요?
다섯 번째 수업 마찰력이란 무엇일까요? 5
여섯 번째 수업 작용과 반작용은 어떤 관계일까요?
일곱 번째 수업 원운동을 일으키는 힘은 무엇일까요?
여덟 번째 수업 충격력이란 무엇일까요?
마지막 수업 운동량 보존 법칙은 무엇일까요?

■■■ 천재 과학자 뉴턴과 함께 일상 속 실험을 통해 만유인력을 알아보자!

학생들은 과학적인 호기심을 갖는다. 이러한 의문에 답을 제시해 줄 수 있는 것은 바로 뉴턴의 만유인력이다. 뉴턴은 물리학의 아버지라고도 부르고 물리학의 시작이 뉴턴부터 되었다고 말하는 사람들도 있다. 그것은 뉴턴의 법칙이 우리가 살고 있는 세상에서의 운동을 지배하고 있기 때문이다.

어떻게 하면 우리 학생들에게 이 세상의 모든 물체들이 어떤 원리에 의해 움직이는 가를 알려줄 수 있을까? 저자는 뉴턴의 운동 법칙을 아이들의 눈높이에 맞춰 친절하게 소개하여 여러 가지 힘들이 물체에 작용했을 때 물체의 운동에 대해 강의한다.

저자는 마찰력을 가르치기 위해 사이드기어가 풀어져 있는 여러 종류를 차들을 밀어보는 실험을 한다. 이 때 무거운 트럭은 잘 안 밀리고 가벼운 소형차는 잘 밀린다는 사실로부터 마찰력이 차의 무게와 관계된다는 것을 가르쳐 준다. 또한 아파트 유리창에 기름칠을 하면 유리 창문이 잘 열리는 것을 보여 줌으로 써 마찰력을 적게 하는 방법을 알려준다.

또한 작용과 반작용의 원리를 눈으로 볼 수 있게 하기 위해 탁자 위에는 무거운 짐들이 놓고 탁자 밑에 있는 저울에 올라가 탁자를 있는 힘껏 밀어보게 한다. 이 때 저울의 눈금이 바뀌는 것으로부터 아이들은 반작용이 존재한다는 것을 알 수 있게 된다. 초등학생이나 중학생들이 혼동하기 쉬운 구심력과 원심력의 차이에 대해 명쾌한 설명을 한다.

책의 마지막 부분에 저자의 창작동화인 ‘포스섬 대탈출‘ 얘기도 재미있다. 뉴턴의 운동 법칙을 이용하여 포스섬의 피즈마우스의 공격으로부터 무사히 탈출하는 뉴통의 천재적인 모습은 마치 어린이를 위한 맥가이버을 보는 것 같은 느낌을 준다. 저자의 창의성이 돋보이며 앞의 물리수업을 총정리해볼 수 있는 과학동화이다.

■■■ 이 책의 구성 및 장점

― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.

― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.

― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 독자들의 이해를 도왔다.

― ‘과학자 소개 ? 과학 연대표 ? 체크, 핵심 내용 ? 이슈, 현대 과학 ? 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 독자에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.