양팔 저울의 원리

양팔 저울의 원리

아저씬 어떻게 그 만큼의 딸기가 600g인지 아세요?

그건 이 양팔저울 덕분이지.
양팔저울은 긴 막대기의 중앙에 받침대를 세우고, 중심으로부터 같은 거리에 두 개의 접시를 걸어둔 거야. 당연히 두 접시의 질량은 같구.
두 접시의 질량이 같으니 지구 중력은 두 접시를 같은 세기로 잡아 당기지.

그러면 여기서 잠깐 퀴즈!
막대기의 양쪽을 같은 크기의 힘으로 아래로 당기면 막대기는 어느 쪽으로 기울까요?

{답은 기울지 않는다. 양쪽에서 같은 크기의 힘으로, 같은 방향으로 당기면 어느 쪽으로도 기울지 않습니다.}

난 여러 질량의 추를 가지고 있지.

위의 여러 가지 추를 적절히 모으면 여러 가지 질량을 만들어 낼 수 있지. 다음과 같이 추를 모았을때 추들의 질량의 합이 얼마인지 알아 맞춰 봐.

(1)
(2)

{답은 (1) 1,200g(1.2kg); (2) 630g(0.63kg).}

아아~ 알겠어요. 만약 600g의 질량을 모으고 싶으면

그렇지. 600g에 해당하는 추를 오른쪽 접시에 놓으면 어떤 일이 생길까?

오른쪽 접시에 더 많은 질량이 모여 있으므로 지구 중력은 오른쪽 접시를 더 세게 잡아 당기겠는데요. 그러면 오른쪽으로 기울겠지요.

이제 왼쪽 접시에 딸기를 조금씩 올리면 왼쪽 접시의 질량이 점점 커지고, 따라서 지구 중력이 왼쪽 접시를 잡아 당기는 힘도 점점 커지지.

이제 오른쪽과 왼쪽이 다시 어느 쪽으로도 기울지 않는 상태가 되었어. 그렇다면 왼쪽 접시에 놓인 딸기의 질량은?

어느 쪽으로도 기울지 않는다면......

지구 중력이 왼쪽 접시와 오른쪽 접시를 같은 세기로 잡아 당긴다.

두 접시에 놓인 물체의 질량는 서로 같다.

오른쪽 접시에 600g이 놓여 있다.

따라서 왼쪽 접시에 놓인 딸기의 질량은

600g.

아하! 그러니까 재려고 하는 질량 만큼의 분동을 양팔 저울의 한쪽 접시에 놓은 후, 질량을 재려고 하는 물체를 양팔 저울이 기울지 않을 때까지 다른 접시에 올려 놓으면 되는구나.