그네는 왜 발을 구르면 더 높이 올라갈까?

Why does pumping your legs make a swing go higher?

그네를 탈 때 발을 구르면, 아무도 밀어 주지 않는데 왜 점점 높이 올라갈까요?

무슨 일이 일어났나

그네도 진자라서 줄 길이로 정해지는 제 박자가 있습니다. NIST 의 말처럼 진자가 흔들리는 빠르기는 중력이 정하고, 타는 사람이 마음대로 바꿀 수 없습니다.

발을 구르거나 등을 밀어 주는 힘이 그 박자에 맞으면, 매번 움직이는 방향으로 힘이 더해져 흔들림이 자랍니다 — 공명입니다.

시뮬레이터에서 0.5 Hz 그네를 제 박자로 밀면 진폭이 5 초에 0.257 m, 10 초에 0.393 m 로 자라다가 0.504 m 근처에서 멈춥니다. 1 Hz 로 엇박자로 밀면 0.017 m 근처에 머뭅니다.

시뮬레이터는 밖에서 미는 단순 모형입니다. 실제 발 구르기는 몸을 굽혔다 펴서 무게 중심의 높이를 바꾸는 방식이라 미는 것과 다르지만, 박자를 맞춰야 한다는 점은 같습니다.

💡 생활 속 예시

그네를 처음 탈 때 박자를 못 맞추고 마구 발을 구르면, 오히려 흔들림이 줄어들기도 합니다.
흔들의자도 의자가 돌아오는 박자에 맞춰 몸을 기울여야 크게 흔들립니다.

확인된 값

진자(그네)가 흔들리는 빠르기는 중력이 정한다 — 제 박자가 있다 (NIST): 고유 박자 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 물리학 실험 · 역학 [12물실02-06]
일본 · 小学校第5学年振り子の運動

출처

https://www.nist.gov/si-redefinition/second/second-past(확인 2026-11-12)

이어서 보기

같은 단원 · 진동

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