작은 도미노는 어떻게 자기보다 큰 도미노를 넘어뜨릴까?
How can a small domino topple a bigger one?
도미노는 앞의 것보다 조금씩 큰 것으로 세워도 끝까지 넘어갑니다. 작은 도미노가 어떻게 큰 도미노를 넘어뜨릴까요?
무슨 일이 일어났나
도미노를 넘어뜨리려면 무게 중심(무게가 모인 평균 위치)이 받침 모서리 너머로 갈 때까지만 기울이면 됩니다. 그 뒤에는 무게가 스스로 도미노를 돌려 눕힙니다.
시뮬레이터의 100 g 도미노(높이 10 cm · 두께 2 cm)는 11.3° 만 기울이면 넘어가고, 그때까지 무게 중심을 0.99 mm 들어 올리는 데 드는 에너지는 0.971 mJ 뿐입니다. 다 넘어지며 무게 중심이 4 cm 내려와 내놓는 에너지는 39.2 mJ 로 40 배쯤 큽니다.
EIA 는 높이에 저장되는 에너지를 중력 에너지라 부르고, NASA 는 위치 에너지가 운동 에너지로 바뀐다고 설명합니다. 넘어지는 도미노는 이 위치 에너지를 움직임으로 바꿔 다음 도미노를 칩니다.
그래서 앞 도미노가 내놓는 에너지가 뒤에 선 더 큰 도미노를 모서리 너머로 넘기는 데 드는 에너지보다 크면, 조금씩 커지는 줄도 끝까지 넘어갑니다. 이 쪽의 크기 · 무게는 예로 든 값이고, 실제로 몇 배 큰 것까지 되는지는 부딪는 방식에 따라 달라 숫자로 말하지 않습니다(단순 모형).
💡 생활 속 예시
- 책꽂이에 세운 얇은 책 한 권이 살짝만 기울어도 옆 책들이 줄줄이 쓰러집니다.
- 키 큰 빈 생수병은 살짝 건드려도 넘어지지만, 납작한 머그컵은 꽤 기울였다 놓아도 다시 섭니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 운동과 에너지
출처
이어서 보기
같은 단원 · 일과 에너지
- 개념늘어난 용수철의 에너지 (탄성 퍼텐셜 에너지)
- 개념위치 에너지 (중력 퍼텐셜 에너지)
- 개념운동 에너지
- 개념역학적 에너지 보존
- 개념1 초 동안 하는 일 (일률)
- 개념지레 · 도르래 · 빗면 (일의 원리)
- 개념일 (힘 × 이동 거리)
- 개념일과 운동 에너지의 관계 (일–에너지 정리)
- 왜? 질문1 J(줄)은 얼마만큼의 에너지일까?
- 왜? 질문장대높이뛰기 선수는 어떻게 5 m 넘게 뛰어오를까?
- 왜? 질문롤러코스터는 엔진 없이 어떻게 달릴까?
- 왜? 질문자동차의 «마력» 은 무엇을 재는 단위일까?
- 왜? 질문긴 내리막길을 내려오면 자전거 브레이크는 왜 뜨거워질까?
- 왜? 질문계단은 왜 내려갈 때보다 올라갈 때가 더 힘들까?
- 왜? 질문망치를 더 빠르게 휘두르면 왜 못이 더 깊이 박힐까?
- 왜? 질문가방을 들고 가만히 서 있으면 왜 과학에서는 «일» 을 하지 않은 걸까?
- 왜? 질문산길은 왜 지그재그로 나 있을까?
- 작동 원리문손잡이 (축바퀴)
- 작동 원리손톱깎이
- 작동 원리태엽 장난감
- 실험갈릴레이의 못 진자 실험
- 실험구슬 롤러코스터 실험
- 실험폰으로 재는 내 점프 높이