스펀지, 포크로 중심잡기 - 무게중심

십년전쯤 스펀지라는

참 재미있는 티비 프로가 있었습니다.

록커 김종서가 목소리로 컵을 깨면서

더욱 유명해지기도 했습니다.  

아직도 많은 분들이 기억하시는 것중 하나가

포크와 스푼을 연결해서 이쑤시개를 끼워

컵에 올리는 장면입니다.

저는 포크 두개로 해 보았습니다.

  

두 개의 포크의 질량중심이

이쑤시개 오른쪽 끝점이 지나가는 수직선에 있으면

쉽게 서 있겠지요.

 

질량 중심(무게중심) : 물체의 모든 질량이 한점에 있는 것처럼 작용하는 점

물체를 이루는 질량들의 평균 위치  

 

 

포크를 대략 그려보았습니다.

찍은 사진의 오른편에서 본 그림입니다.

왼쪽 그림은 포크두개를 잘 올려놓았을 때 입니다.

포크사이의 노란점은 이쑤시개가 있는 부분입니다.

빨간 동그라미는 두 포크의 무게 중심입니다.

포크에 연결한 이쑤시개를 올려 놓을 때

균형을 잘못잡은 그림이 오른쪽입니다.

이쑤시개를 중심으로 조금 돌았습니다.

오른쪽 그림에서 보면 질량중심이

균형이 잘 잡혀 있을 때보다 더 높이 있습니다.

질량은 힘을 아래로 받기 때문에

균형이 잘 잡힌 왼쪽 그림처럼 될려고 합니다.

포크를 뒤집어서 손잡이를 위로 향하게 하면 어떨까요?

쉽게 세워지지 않을 것이라는 것을 알 수 있습니다. 

포크의 질량중심이 이쑤시개보다 높으면

세우기가 쉽지 않습니다.

 

그이유는 이쑤시개를 중심으로 조금 돌게 되면

질량 중심이 낮아집니다. 

질량중심은 더 낮아지려고 할테니

더 기울어지고 결국

바닥으로 떨어지고 맙니다.

그래서 여간해서 세우기가 쉽지 않습니다.

 

 출처:과학왕의 초간단 실험노트1

 

외줄타기 인형만들기에서 그림에서처럼

동그란 인형만 있으면 무게중심이

줄위에 있어서 쉽게 넘어집니다.

하지만 손을 줄아래로 달아놓으면

무게 중심이 줄보다 아래에 있어서

인형이 바로 서 있게 됩니다.