펜듈럼 이야기, 우주를 닮은 펜듈럼 페인팅

풍문당 2023. 9. 12. 16:05

펜듈럼(Pendulum)은 진자운동을 하는 추를 말합니다. 펜듈럼은 힘을 받게 되면 그 변화가 시각적으로 식별이 가능해 여러 물리계의 특성을 설명하는데 아주 용이합니다. 하여 많은 교육 현장에서는 이 펜듈럼의 원리를 이용해 에너지의 보존과 전달을 설명하기도 하며, 진동과 공진을 설명하는데 사용하기도 합니다. 지구의 자전을 증명한 푸코의 진자도 이 펜듈럼의 원리를 이용한 증명이었습니다.

고유진동

고유진동이란 멈춰있지 않은 물체, 즉 동적 물체가 가지는 고유의 움직임을 말합니다. 움직임을 유지하려는 관성과 원래의 형태를 유지하려는 강성에 의해 이 고유진동수가 결정되며 위치 변화에 저항하는 감쇠를 고려할 경우 우리는 물리계 안에서 세상 물의 변화를 유추할 수 있습니다.

펜듈럼의 경우 추의 무게가 관성을 결정하는 요소가 되고 줄의 장력이 강성을 결정하는 요소가 되며, 공기의 저항이 감쇠를 결정하는 요소가 된다고 볼 수 있습니다. 우리는 펜듈럼의 원리를 이용하여 펜듈럼의 움직임을 기록한 그림을 펜듈럼 페인팅이라 부릅니다. 그리고 이 펜듈럼 페인팅은 우주의 모양이자 원자의 모양이기도 합니다.

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