야옹이 구출 대작전

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아효~, 춥다, 추워! 바람이 왜 이리 차담! 벌써 겨울이 온 건가? 추우면 밖에서 놀지도 못하고 옷도 껴 입어야 해서 답답한데~. 아~, 빨리 여름이 왔으면 좋겠다…. 따뜻하고, 해도 늦게 져서 밖에서 오랫동안 놀 수 있잖아! 그러고 보니 아마존은 1년 내내 여름이라고 하던데…. 엄마 아빠한테 아마존으로 이사나 가자고 할까?
“휭~, 휭~.”
힉! 또 바람 분다. 일단 집으로 빨리 가야겠다!



괴력의 트러스 다리를 건너라!
“아이고…. 머리야~. 앗! 섭섭박사님, 머리에 털뭉치가 붙어 있어요!”
“이것은…? 야옹이의 털이야!”
“저길 보세요. 아까 저를 쫓아왔던 원주민이에요.
얼굴에 야옹이의 털이 잔뜩 붙어 있어요! 설마…!”
“잡아먹은 거야? 안 돼~! 야옹…, 읍!”
“ 원주민이 우릴 발견했어요! 도망가요!”
“호잇! 저 다리를 건너자!”
“ 다리 위에 호랑이가 있어요. 다리에 매달려서 건널 수밖에 없겠어요! 그런데 원주민들도 쫓아올 텐데, 모두 매달리면 다리가 무너지지 않을까요?”
“음~, 문제 없어! 다리를 보렴. 나무가 삼각형 모양을 이루며 연속적으로 이어져 있지? 트러스
구조야. 자기 무게의 2~3배까지 버틸 수 있단다. 걱정 말고 일단 고고씽 하자구!”
 

 
힘을 나눠 받아 튼튼한 트러스 구조
트러스는 직선 모양의 재료로 삼각형이나 오각형을 연속적으로 이어 만든 구조다. 보통 직선 형태의 재료는 누르는 힘을 받으면 휘어지면서 끊어지려한다. 그러나 트러스 구조에서는 윗판과 아랫판, 그사이에 있는 대각선 판까지 여러 개가 누르는 힘을 나눠 받기 때문에 버티는 힘이 더 강해진다.

이렇게 해 보세요!
나무젓가락을 다리에 끼운 뒤 끈을 걸어 ‘어린이과학동아’를 들어 올려보세요. 몇 권까지 들 수 있을까요?
 




아치로 돌을 쌓아라!
“헉헉~, 원주민들이 계속 쫓아와요! 우릴 잡아먹으려나 봐요!”
“호들갑은~! 걱정 말라구! 이 16차원 섭섭박사는 울트라 불사신이야! ”
“저는요? 전 아닌데요?”
“응? 너? 앗! 다리가 보인다. 일단 저 다리로 가자!
“이런! 무너진 다리예요. 다리 아래에는 악어떼가 우글우글~. 이제 우린 원주민 밥이 아니라 악어 밥이 될 판이라구요. 잠깐! 무너진 돌들을 맞대서 둥글게 이어 보면 어떨까요? 시드니의 하버 다리처럼요.”
“그렇지! 아치구조! 제법 똑똑한데~? 그런데 너 힘도 좀 세니?”
“힘은 왜요?”
“왜긴~, 어서 돌을 아치모양으로 쌓아야 다리를 건너지! 나이 많은 내가 할 순 없잖니~.”
아치로 돌을 쌓아라!
 

아치 다리의 비밀은 힘의 분산!
아치는 쐐기모양의 돌이나 정육면체의 돌을 여러 개 맞대어 곡선 모양으로 쌓아올린 구조다. 아치 구조에서는 위에서 누르는 힘이 양 옆의 맞닿는 부분에 수직방향으로 나누어진다. 그 결과 다리가 무게를 더욱 잘 버틸 수 있다.

우리 몸에서 아치 찾기
갈비뼈가 상체를 지탱하거나, 발바닥이 몸 전체를 버틸 수 있는 것도 바로 아치형 구조 때문이다.
 




무게중심과 균형을 찾아라!
“홍홍~, 이상하다. 원주민들이 사라졌어! 안 보인다구~!”
“다행인 거 아닌가요? 으악! 반대편 숲에서 원주민이 우리 쪽으로 뱀을 풀고 있어요.”
“그렇다면~, 호이짜호이짜~. 막대 위로 올라서라고. 무게중심 잘 잡고!”
“아효~, 하마터면 뱀들 위로 떨어질 뻔 했어요. 그런데…, 저기 양팔을
벌리고 서 있는 고양이…! 혹시 야옹이 아니에요? 빨간 망토를 하고 있어요!”
“정말? 야…, 야옹아! 섭섭박사가 왔어! 내가 구해 줄게!”
“엥? 그런데 원주민들이 야옹이한테 먹을 것을 바치고 있는데요? 손을
양팔저울 삼아 아주 편하게 생선을 먹고 있어요!”

우리 몸의 무게중심은 배꼽
대체로 서 있을 때 사람의 무게중심은 배꼽 아래 2.5㎝다. 하지만 상체와 하체의 길이, 무게에 따라 무게 중심의 위치가 사람마다 조금씩 다르다. 무게중심은 키가 작을수록 낮고, 낮을수록 안정적이다. 이 때문에 키가 작은 축구선수는 더 안정적인 자세로 민첩하게 움직일 수 있다.
 

더 무거운 물체는?
양팔저울은 무거운 쪽으로 기울어지는 특성이 있다. 하지만 무거운 물체는 중심에 가깝게, 반대로 가벼운 물체는 중심에서 먼 곳에 두면 서로 무게가 다른 물체 사이에서도 균형을 맞출 수 있다.
 

“박사님, 야옹이가 신 대접을 받는 모양이에요. 먹을 것을 가져다 준 원주민에게 자기 털을 주고 있어요.”
“털이 신의 총애를 받는다는 증표구만! 역시 천하의 섭섭박사 고양이야!”
“근데 원주민들은 도대체 우릴 왜 쫓아온 거예요?”
“신이 모셔오라 , 우가우가, 명했다, 우가우가!”
“허허허…, 괜히 도망쳐다녔구나. 미안! 그래도 덕분에 야옹이를 찾았잖아! 해준아, 고마워!


그림 : 박순구
참여독자 : 오해준(서울 아주초 3)

글 : 이화영 기자
사진 : 성나해 기자
어린이과학동아 2010년 22호


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