[초3 과학] 자석의 이용 (비둘기 머리에 자석이?!)

---

자석의 이용 (초등학교 3학년 1학기 과학)
키워드: 자석, 극, 미는 힘, 끌어당기는 힘, 나침반, 자석의 이용

1. 자석과 물체

---

우리 주위에는 여러 가지 자석들이 있다.
막대자석도 있고 말굽자석도 있으며 고무자석과 동전자석도 있다.

이러한 자석들의 특징은 다음과 같다.

- 자석은 쓰임새에 따라 모양, 크기, 색깔 등이 다양하다.
- 자석은 철로 된 물체를 끌어당긴다.
(자석만 철로 된 물체를 끌어당기는 것은 아니다. 철로 된 물체도 역시 자석을 끌어당긴다.)
- 자석과 철로 된 물체 사이에 자석에 붙지 않는 물체가 있어도 서로 끌어당긴다. (자석과 철로 된 물체 사이에 종이가 있어도 붙는다.)

* 자석의 극
- 클립이 많이 붙는다.
- 자석에 붙는 물체를 끌어당기는 힘이 가장 세다.
- 자석에는 극이 두 개 있다. (N, S)
- 막대자석의 극은 양쪽 끝에 있다.
- 일반적으로 N극은 빨간색으로, S극은 파란색으로 칠하여 사용하는 경우가 많다.

* 자석과 자석
같은 극끼리 가까이 했을 때에는 미는 힘이 작용한다.
다른 극끼리 가까이 했을 때에는 끌어당기는 힘이 작용한다.

정리하자면 자석이란 철을 끌어당기고 서로 밀거나 끌어당기는 힘이 작용하는 물체를 말한다.

[참고]
- 막대자석의 N극을 고리자석에 가까이 가져갔을 때 붙는다면 고리자석의 윗면은 S극이고 아랫면은 N극이다.
- 고리자석으로 높은 탑을 쌓으려면 서로 같은 극끼리 마주 보게 놓으면 된다.
(고리자석은 고리 모양의 자석이다. 가운데에 도넛처럼 구멍이 뚫려 있으며 윗면과 아랫면이 다른 극이다.)

2. 자석과 생활

---

"나침반 속에 자석이 숨겨져 있다."

수조에 물을 담고 플라스틱 그릇을 띄웁니다. 그리고 그릇에 자석을 올려두고 물을 계속해서 저어봅시다.

그다음에는 그릇에 쇠막대를 올려두고 물을 계속해서 저어봅시다.

* 자석과 쇠막대가 가리키는 방향
- 자석은 항상 일정한 방향을 가리킨다.
한쪽은 북쪽, 다른 한쪽은 남쪽 → 나침반을 만들 수 있는 이유
- 쇠막대는 가리키는 방향이 계속 달라진다.

나침반의 자석은 바로 나침반의 바늘이다.
지구는 하나의 거대한 자석이다.
지구의 북쪽은 S극이고 남쪽은 N극이다.
자석은 서로 다른 극을 끌어당기기에 나침반의 N극은 북쪽을 가리키고 S극은 남쪽을 가리킨다.

자석은 나침반 이외에도 많은 곳에 사용된다.
자석이 철로 된 물체를 끌어당기는 성질을 이용해 필통이나 자석 칠판(칠판은 철이다.), 바둑판과 바둑돌이 만들어지기도 한다.
그리고 자석끼리 밀거나 끌어당기는 성질을 이용한 물체로 매미 자석이나 장난감 자동차(막대를 이용해서 밀어내는 방식), 자석 팽이가 있다.

[참고]
자석이 아닌 물체가 자석의 성질을 띠게 될 수도 있다. 이것을 자화라고 부른다.
머리핀은 철로 된 물체를 끌어당기지 못한다.
그래서 자석이 아니다.
그렇지만, 자석으로 머리핀을 한 방향으로 계속 문지르면, 머리핀이 자석의 성질을 띨 수 있다.

자화를 이용해서 어떤 사람의 정보를 저장하기도 한다.
신용카드나 통장 뒷면에 검은색으로 된 띠가 있다.
그 띠는 자화되기 아주 쉬운 물질이다.
그래서 자화를 통해 사람들의 정보를 저장하는 것이다.
이 검은띠는 자화되었으므로 철가루를 뿌리면 달라붙는다.
철가루를 뿌린 뒤 셀로판 테이프를 카드에 붙였다 떼어서 흰 종이에 붙여보자.
그러면 바코드처럼 검은 부분들이 나타나는데 이 부분들에 바로 정보가 저장되어있다.
이처럼 통장, 신용카드처럼 자화의 원리를 이용하면 정보를 저장할 수 있다.

[재밌는 이야기]
비둘기는 자신의 집을 잘 찾아온다.
그 이유는 바로 무엇일까?
비둘기의 머리뼈와 뇌의 막 사이에는 작은 자석세포가 존재한다.
이 자석세포가 나침반의 역할을 해서 방향을 잡을 수 있는 것이다.
비둘기가 방향을 바꾸어도 머릿속의 자석이 항상 북쪽을 가리키고 있기 때문에 방향을 잘 찾을 수 있다.