위태로워 보이는 돌탑이 무너지지 않는 이유, 무게중심

서론

산을 등산하다 보면 어떻게 쌓아 올렸는지 의구심이 드는 돌탑들을 볼 수 있다. 위태로워 보이면서도 안정감 있는 것 같아 보여 살짝 건드려보면 금방 무너지고 만다. 이번에는 아슬아슬하게 쌓여 있는 돌탑이 무너지지 않는 이유인 무게중심에 대해 알아보자.

 

무게중심이란?

지구에서 모든 물체는 중력의 영향을 받고 있다. 물체가 중력에 의해 작용하는 힘이 균형을 이루는 지점이 바로 무게중심이 됩니다. 무게중심은 물체의 형태, 밀도에 따라 다르며, 물체의 균형과 안정성에 큰 영향을 주게 됩니다.

 

균형점

무게중심은 물체의 균형점이라고 볼 수 있다. 물체의 형태들은 모두 다르고 이루어진 물질 역시 모두 다르므로 겉에서 보고 균형점을 찾기란 쉽지 않다. 실생활에서 간단히 균형점을 찾아볼 수 있는 예는 연필과 같은 막대 모형의 필기구로 찾아볼 수 있다. 양손 검지로 필기구를 지탱하고 검지를 동시에 움직인다 생각하고 동시에 움직인다. 하지만 손가락은 동시에 움직이지 않고 하나씩 움직여 점차 가운데로 손이 모이게 된다. 최종적으로 손이 모인 지점이 무게중심이 되며 이 지점을 잘 지탱하게 되면 필기구가 쓰러지지 않게 된다.

무게중심을 찾은 필기구

 

실생활 예

앞선 돌탑을 예시로 들었지만, 실생활에서 많은 영역에서 무게중심이 활용되고 있다. 특히 우리가 생활하고 있는 공간인 건물이나 구조물은 무너지지 않도록 설계를 매우 잘 해야 하기 때문에 건물의 형태, 들어가는 재료 등을 고려해 무게중심을 잘 산정하여 건축할 필요가 있다. 또한 바다를 항해하는 배에서 역시 무거운 선체와 화물들이 높은 파도와 바람에 잘 저항하여 나아갈 수 있도록 무게중심이 설계되어 배가 전복되지 않고 원하는 목적지까지 도착할 수 있게 해준다.