오뚝이는 왜 계속 일어서나요?
안녕하세요. 오뚝이는 어떤 원리를 가지고 있길래 몇 번을 넘어뜨려도 계속 그 자리에 서있을 수 있을까요? 무게 중심이 무거워서 그런건가요?
안녕하세요. 이준엽 박사입니다.
원기둥 모양을 하고 있어 몇 번을 넘어져도 똑바로 설 수 있는 한국의 전통장난감인 오뚝기를 묘사하시는 것 같습니다. 이 능력은 물체의 무게가 균형을 이루는 지점인 장난감의 무게 중심 때문입니다.
오뚝기는 바닥이 무겁고 윗부분이 좁아 무게 중심을 낮고 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 장난감이 넘어져도 똑바로 서 있을 수 있습니다. 무게 중심은 물체의 안정성을 결정하기 때문에 물리학에서 중요한 개념입니다.
무게 중심이 낮은 물체는 전복될 가능성이 적기 때문에 더 안정적이며, 무게 중심이 높은 물체는 덜 안정적이고 전복되기 쉽습니다. 오뚝이의 무게중심을 낮게 설계하여 장난감이 몇 번을 넘어져도 똑바른 자세를 유지할 수 있습니다.
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.
장난감은 일반적으로 무게가 있는 베이스와 베이스에 부착된 좁고 유연한 본체로 구성됩니다. 오뚝이 같은 장난감이 넘어지면 땅에 떨어졌다가 바닥과 몸통의 디자인으로 인해 다시 일어납니다.
장난감은 무게가 있는 베이스와 유연한 본체의 조합으로 인해 일어서 있을 수 있습니다. 장난감이 넘어졌을 때 무게가 있는 베이스는 장난감을 안정적으로 유지하는 데 도움이 되며,
유연한 본체는 장난감이 구부러지고 낙하 충격을 흡수할 수 있도록 합니다.
오뚝이가 떨어지면 허리가 구부러졌다가 땅에 닿으면서 다시 튕겨 나옵니다. 바닥과 본체의 특정 디자인에 따라 넘어진 후 얼마나 쉽게 일어설 수 있는지가 결정됩니다.
오뚝이는 쉽게 일어서도록 설계된 반면 다른 인형은 일어서기가 더 어렵습니다. 장난감의 질량과 장난감 내부의 무게 분포도는 넘어진 후 일어서는 능력에 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
오뚝이를 들어보시면 아시겠지만 오뚝이의 무게중심은 아래에 위치합니다. 그래서 오뚝이를 쓰러뜨려도 무게중심이 아래에 있기 때문에 다시 되돌아오게됩니다. 쉽게 생각해서 페트병에 1/3정도의 물을 담고 살짝 기울이면 쓰러지지 않고 되돌아오는 것을 볼 수 있는데 이와 같은 원리입니다.
오뚝이는 무게 중심을 이용해서 다시 일어날 수 있습니다.
오뚝이의 밑면은 둥글면서 밑면 바로 위에 무게가 집중되어 있습니다.
따라서 옆으로 밀치더라도 무거운 부분(=밑면 바로 위)이 위로 떠있게 되어,
중력에 의해 다시 일어서게 됩니다.
안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.
오뚝이의 원리는 무게중심에 있는데요, 오뚝이는 맨 밑면이 가장 무겁습니다.
오뚝이의 무게중심 은 맨 아래에 있고, 지구는 중력 이라는 힘으로 무엇이든지 당기고 있어서, 오뚝이는 옆으로 쓰러 졌다가도 중력으로 인해 무거운 쪽으로 바로 서게 되는 원리입니다.