마찰력은 없다고 생각하시면 될 거 같은데요.. (이상한가요?) 원래는 물풍선이 끼워져 있는 쪽의 원통은 수축해서 물풍선을 잡고 있다가, 어느 순간 그 부분이 이완이 되면서 물풍선을 배출하는 것이 정상인데, 비정상인 경우 그 부분이 오히려 역으로 paradoxical contraction해서 더 배출이 안되게 하는 경우도 있지만요 (사실은 이런 것 까지 계산이 가능해야 할 거 같군요)
마찰력이 0이라면, 물풍선이 팽창하는 압력만으로더 쑥 빠져버리겠죠. 잡고 있다는 의미는 마찰이 작용할 때만 해당되는 것이니까요. 예컨대, 기름 발라진 원통 내부에 오일이 덕지덕지 발린 풍선이 막혀있을 경우, 어느 한 쪽으로라도 힘(하다 못해 중력이라도)을 받는 상황이 되면, 그 순간 파이프로부터 물 풍선은 이탈될 겁니다.
일반적인 상황이라면, 물풍선이은 마개은 어떤 것이든 파이프와 물풍선이 결합된 상태에서의 최대 정지 마찰력을 이길 수 있는 단위 면적 당의 압력을 계산하여, 힘을 가하면 될 듯합니다.
잡고 있다는 의미에서 부연 설명이 필요하겠군요. 물풍선을 잡고 있는 것은 원통의 수축력이 잡고 있는 것입니다. 이 원통의 이완되면 빠지는 것인데, 위에서 누르는 힘이 아랫쪽 원통의 수축력보다 크면 물풍선이 빠질 것이고, 위에서 누르는 힘이 적더라도 아랫쪽 원통의 이완이 잘 된다면 물풍선이 빠질 수 있겠죠. 그렇게 따지면, 변수가 2가지 인가요?
