실험실 Ⅱ — 텐세그리티와 자유탐구 설계

물병-젓가락 텐세그리티

준비물 : 책 여러 권, 나무젓가락 2개, 물이 담긴 페트병

절차 : 책상 위에 책을 여러 권 쌓고, 나무젓가락 두 개를 X자로 교차시켜 한쪽 끝을 책 아래에 눌러 고정한다. 다른 쪽 끝(교차점 너머)이 책상 모서리를 넘어 허공에 걸치도록 하고, 그 끝에 물병을 걸어 매단다.

(1) 책 무게 $W_1=1.6$kg이 책상 모서리로부터 안쪽으로 15cm 지점($x_1=-15$cm)에, 젓가락(대표점) 무게 $W_2=0.05$kg이 모서리 밖 10cm 지점($x_2=+10$cm)에, 물병 무게 $W_3=0.5$kg이 모서리 밖 35cm 지점($x_3=+35$cm)에 놓여 있다고 하자. 전체 시스템의 무게중심 $\bar x$를 구하고, 이 시스템이 균형을 유지하는지 판정하시오.

(2) 물병에 물을 더 채워 무게가 1.2kg이 되었다면(다른 조건은 동일), 이 시스템은 여전히 균형을 유지할까? 계산으로 확인하시오.

자유탐구 미니프로젝트 설계

지금까지 1~12차시에서 배운 무게중심의 공리·공식·적분·공학 응용·실험 중 하나 이상을 활용해, 스스로 탐구 주제를 설계해 봅시다. 다음 차시(13~14차시)에서 계산·발표를 진행합니다.

탐구 주제 :

가설(예상 결과) :

필요한 계산/실험 방법 (몇 차시 내용을 활용할 것인지 표시) :

Part E 전체 정리 및 Part F 예고

Part E(11~12차시)에서는 6~7차시의 정확한 적분값, 2차시의 가중평균 공식, 3차시의 오버행 개념, 1차시의 공리들을 모두 직접 손으로 확인했습니다. 다음 13~14차시에서는 지금까지 배운 모든 내용을 하나의 계산 도구로 정리하고, 자유탐구 결과를 발표합니다.