무한도전 무중력 원리

무한도전 무중력 원리

무중력은 중력이 없는 상태를 말한다. 무한도전에서 무중력 상태를 경험했는데 어떤 원리로 무중력 상태가 되는지 무중력 원리를 살펴보자. 

우리는 지구에서 중력 1G을 느낀다. 비행기를 타고 급상승하면 관성의 힘이 생겨 아래로 누르는 힘이 더 강해진다. 

비행기가 급상승(45도 이상)하면 밑으로 누르는 힘이 더 많이 생겨 몸무게의 2배가 되는 2G를 경험하게 된다. 

급상승하던 비행기의 엔진을 끄고 자유낙하 상태가 되면 중력과 반대방향의 관성력이 발성하게 된다. 따라서 중력과 관성력이 상쇄되어 무중력 상태가 되는 것이다. 

무중력 원리는 바이킹을 탈 때를 떠올리면 쉽게 이해할 수 있다. 바이킹이 정점에 도달할 때 아주 살짝 우리는 무중력 상태를 경험할 수 있다.

위 설명은 무한도전에서 설명한 무중력 원리이다. 

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좀 더 쉽게 설명해보려고 한다. 우주에서는 무중력은 상태다. 하지만 지구에서 무중력 상태를 경험하려면 무중력 상태인 곳에 찾아가야 하는 데 그런 곳은 지구 상에 존재하지 않는다. 

우리는 지구에서 중력을 느끼는 것은 그 중력에 대항하고 있기 때문이다. 만약 그 힘에 대항하지 않는다면 우리는 중력을 느끼지 못할 것이다. 

우리는 지구의 중력과 반대 방향의 힘으로 움직이고 있지만, 같은 방향의 힘으로 움직인다면 중력을 느끼지 못하게 될 것이다. 

지궁서 무중력 상태에 대해 좀 더 이해하기 쉽게 이야기하면, 우리는 앞차와 똑같은 속도로 갈 때 앞차가 상대적으로 정지해있는 듯한 착각을 하게 된다. 

지구의 중력과 똑같은 상태로 움직이면 어떻게 될까? 똑같은 상태로 움직인다면 우리는 지구의 중력을 상대적으로 느끼지 못하게 된다. 

자유낙하를 하게 되면 중력에 대항하는 힘 없이 중력이 당기는 힘으로 떨어진다. 우리는 대항하는 힘이 있어야 중력을 힘을 느낄 수 없는데  느끼는데, 그 힘이 없으므로 이 때 중력을 느끼지 못하게 된다. 

자유낙하로 중력을 체험하기 위해서는 놀이구가 자이로드롭이나 번지 점프를 이용할 수 있는데, 공기 저항으로 인해 무중력 상태를 체험하기 힘들다. 속도가 커지면 공기 저항도 커지기 때문에 지구 중력에 대항하는 힘이 되고 만다. 따라서 우리는 이때 중력을 느끼게 된다. 

자유낙하시 짧은 구간 정도에서 무중력 상태를 체험할 수 있다. 반면 밀폐된 비행기 안에서 자유낙하를 경험한다면 공기 저항을 느끼지 않아 무중력에 가까운 상태를 느낄 수 있다. 

무중력 상태를 경험하기 위해 비행기를 자유낙하하는 것은 위험하므로 포물선 비행을 이용해 급상승 한 후 엔진을 끄고 자유낙하 상태를 만드는 것이다. 

참조: 무중력-저중력 어떻게 만들고 어떻게 느낄까?

2016/11/06 - 무한도전 우주에서 본 지구, ISS 오로라 번개

2016/11/06 - 무한도전 그래비티 우주인 살리잔 샤리포프 명언

2016/11/05 - 무한도전 바보전쟁 시빌워 문제

 

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