시소를 탈 때 균형을 맞추려고 앉는 위치를 바꾼 적 있니? 여기에는 무게중심의 원리가 숨어 있어. 나라마다 길이를 표현하는 단위가 다르다는 정보까지 나, 일리가 알려줄게!

 

 

지구 위 모든 물체에는 지구가 물체를 잡아당기는 힘인 중력이 작용해요. 무게중심은 물체에 작용하는 중력들이 균형을 이루는 한 점입니다. 그래서 무게중심의 위치를 알면 흔들리는 물체를 멈추거나 무거운 물체를 쉽게 들어 올릴 수 있어요.

무게중심은 모든 물체에 존재해요. 다만 그 위치는 물체의 모양과 무게에 따라 달라요. 예를 들어, 원과 구, 직사각형 같은 도형은 정중앙에 있는 점이 무게중심이에요. 삼각형의 무게중심은 각 꼭짓점과 마주 보는 변의 중점을 이은 세 선분이 만나는 지점이지요. 이외의 다각형은 여러 개의 삼각형으로 나누어 각 삼각형의 무게중심을 구한 뒤, 그 무게중심들을 연결한 도형의 중심점을 찾아 전체 무게중심을 구합니다.

물체의 무게나 생김새가 달라지면 무게중심도 함께 변해요. 대표적인 예시는 시소예요. 몸무게가 서로 다른 두 사람이 시소의 가운데에서 같은 거리만큼 떨어진 곳에 앉으면, 더 무거운 사람 쪽으로 시소가 기울어요. 시소의 무게중심이 중앙에서 더 무거운 사람 쪽으로 이동했기 때문이에요.

시소가 균형을 이루려면 각 사람의 몸무게와 중심에서부터 떨어진 거리를 곱한 값이 같아야 해요. 몸무게가 가벼운 사람이 무거운 사람보다 중심에서 더 멀리 앉아야 두 사람이 시소를 누르는 힘이 같아져요. 그러면 시소의 무게중심이 다시 중앙으로 바뀌어 시소가 균형을 이루게 된답니다.

 

 

 

 

 

단위란 길이, 무게 등의 값을 수치로 표현하기 위한 기준이에요. 1800년대 이전에는 나라마다 서로 다른 단위를 사용했어요. 중국을 비롯한 동아시아에서는 ‘척’을, 유대인들은 ‘큐빗’을 길이의 단위로 했지요. 그런데 1800년대에 국제 교역이 활발해지면서, 전 세계가 공통으로 사용할 수 있는 단위가 필요해졌습니다.

이에 1875년 5월, 프랑스 파리에서 17개 나라가 모여 길이의 단위를 ‘m(미터)’로 정하는 미터협약을 맺었어요. 이후 1960년에 열린 국제도량형총회에서는 길이, 질량, 시간, 온도 등 7개 부문에서 국제 표준 단위인 ‘SI 단위계’를 지정했고, 1983년에는 1m는 빛이 진공에서 1초 동안 이동하는 거리를 2억 9979만 2458등분한 길이로 하자고 약속했습니다.

길이의 또 다른 단위로는 ‘mile(마일)’이 있어요. 미국, 영국, 미얀마, 라이베리아 등은 미터 대신 마일을 길이의 단위로 사용해요. 1마일은 고대 로마 병사들이 1000걸음을 걸었을 때 이동한 거리에서 유래했어요. 1마일을 미터로 환산하면 1609.344m입니다. 

 마일과 미터가 함께 쓰이다 보니, 여러 나라가 함께 물건을 만들 때 불편함이 생겨요. 이에 미국에서는 마일의 사용을 두고 “공식 단위를 미터로 바꿀 필요는 없다”는 입장과 “세계의 흐름에 맞춰 미터를 공식 단위로 지정해야 한다”는 입장이 맞서고 있어요.