시소에서 무거운 사람과 가벼운 사람은 어떻게 균형을 맞출까?

How do a heavy and a light person balance on a seesaw?

몸무게가 다른 두 사람이 시소를 탈 때, 무거운 사람은 어디에 앉아야 할까요?

무슨 일이 일어났나

시소는 가운데 받침점을 축으로 도는 긴 막대(지레)입니다. 양쪽에 앉은 사람의 무게가 막대를 돌리려는 돌림힘을 만듭니다.

NASA 는 균형이면 양쪽 돌림힘이 같고 막대에 알짜 돌림힘이 없으며, 균형이 아니면 돌림힘이 더 큰 쪽으로 돈다고 설명합니다. 그래서 무거운 사람이 받침점 가까이 앉아 «무게 × 거리» 를 맞춥니다.

시뮬레이터에서 40 kg × 1.5 m 의 돌림힘은 588 N·m 이고, 60 kg 어른이 같은 1.5 m 에 앉으면 883 N·m 라 어른 쪽이 12° 기울어 땅에 닿습니다. 어른을 1.0 m 로 옮기면 양쪽이 588 N·m 로 같아져 수평이 됩니다.

💡 생활 속 예시

모빌을 만들 때 무거운 장식은 받침 실 가까이, 가벼운 장식은 멀리 달아야 막대가 수평으로 걸립니다.
놀이터 시소에서 아이 둘이 한쪽에 함께 앉으면, 혼자 앉은 어른은 받침점 쪽으로 다가앉아야 맞설 수 있습니다.

확인된 값

균형이면 양쪽 돌림힘이 같고 알짜 돌림힘이 없다 (NASA): τ₁ = τ₂ N·m 출처
균형이 아니면 막대는 돌림힘이 더 큰 쪽으로 돈다 (NASA): 더 큰 돌림힘 쪽으로 출처
돌림힘 = 힘 × 받침점까지 수직 거리 (NASA): T = F × L N·m 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(초등) · 힘과 우리 생활 [4과01-02]
한국 2022 · 물리학 · 힘과 에너지 [12물리01-01]
잉글랜드 · KS3 Physics: Forces

출처

https://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/torque.html(확인 2026-11-12)

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