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[레벨:20]아란도
read 4596 vote 0 2014.04.03 (16:52:37)

 

 

 

 

 

 

위의 그림을 지렛대의 원리에 의해서 풀어 본다면,

지렛대는 시소와 같은 원리이므로,

시소가 대칭을 이루기 위해서는 축이 중앙에 있어야 하지만, 균형이 맞지 않을때는 균형을 맞추기 위해서 축을 움직여 주어야 한다.

일단은 실제가 아니라 이론상으로 셋 다 모두 건너가는 방향으로 문제를 풀어본다.

 

 

 

위의 그림에서 셋이 모두 건너가려면 축이 이동한다는 거
그러나 축이 통나무의 길이를 벗어날수는 없다.
그렇게되면 사건이 불성립되기 때문이다.

지구의 축도 지구를 벗어날수는 없음이다.
축이 움직여 뭔가를 해결한다는 것은 그 범위가 있다.
그 범위를 파악하는 것이 먼저이다.
축을 움직이면 어디서 부터 어디까지 영향을 미치는가...이것이 전체를 보는 것이다.

이 축은 사건에서 고정되어 있다기보다 순간적으로 발생하는 경우가 많다.
그러나 축이 움직이는 것에 대하여 훈련되지 않아서 대체로 그것을 모른다.
순간적인 축의 발생은 지나가는 구경꾼도 축의 역할을 할때가 있다.

단, 축을 볼 수 있거나, 자신이 축의 역할을 해야 한다는 것을 알아차릴 때 뿐이다.

축이 움직이지 않는 사회는 변화가 없는 사회이다.

역할이 고정되어 있다고 믿는 한 축의 이동을 이해할수는 없는 것이다.


저 세 사람이 통나무를 메고 모두 건너가려면
가운데 여자아이가 움직이는 수 밖에 없다.

(편의상 그림의 좌측부터 A , B ,C 라고 하자.)
A가 건너려면 B가 A쪽으로 움직여
A와 같이 버티는 힘으로 작용해야 하며(힘의 비대칭) 이때 맨 앞의 C는 그 힘에 의해 건너가게 된다.

앞의 C가 건너가서 양쪽에서 힘의 대칭을 이루면 가운데 있는 B가 이동. B가 건너가면 다시 힘의 방향이 바뀐다(힘의 비대칭).

축의 이동으로만 모두 건너갈 수 있다. 축(B)은 건너기 전에 A쪽으로 한 번 이동해서 C를 건너게 하고, 다시 중앙으로 이동 해서 자신이 건너고, 자신이 건너고 나면 다시 C쪽으로 이동해서 A를 건너게 한다 .
이는 힘의 균일 상태를 만들어 내는 것이다.

축이 뒤로 이동(힘의 비대칭이 한번 작동) - 대칭 - 축이 앞으로 이동(힘의 비대칭이 두 번 작동)

 

 

 

 

<축이 A쪽으로 먼저 이동하는 경우>

 

 

다시 한 번 더 풀어보자.

 

<전제 -가설>

(저 사진에는 먼저 전제가 필요하다. 질>입자>힘>운동>량> 이라는 가설을 세우고 그대로 적용한다.

통나무를 모두 어깨에서 내려 놓지 않은 상태에서 모두 건너가야 한다.

이미 통나무를 메고 있는 세 사람이 같은 상황에 있다. 셋은 공동운명체이며 같은 계 안에 있다, 셋의 힘은 균등하다. 지구 안 이므로 중력이 작용하고 있다. 그럼으로 이 모든 것이 질의 조건이다. 입자는 통나무를 메고 있는 이들인 것이고, 이들이 다시 그 안에서 축을 움직이는 운동과 중력과 자신의 힘을 사용하는 운동을 하고 다시 실제로 그들이 거리를 이동하는 운동으로 건너간다. 이는 다시 양으로 해소 되어 처음 상태의 통나무를 메었던 원래의 포지션으로 되돌아 간다. 셋은 도랑을 모두 건넌 상태가 된다. 난관을 벗어난 것이다.)

 

 

 

 

 

축(B)이 A쪽으로 살짝(A가 가장 힘을 쓰기에 좋은 지점, 그리고 C가 매달렸을때 수평이 되기 가장 좋은 지점) 이동하면, A가 통나무를 팔로 누르며 어깨에 지탱하는 힘과 C가 매달리는 힘이 균형을 이루어 양쪽이 서로 대칭을 이룬다. 그렇게 맨 앞의 C가 건너간다(축의 이동으로 힘의 비대칭 형성되면, A는 앞의 B(축)를 지렛데 삼아 팔로 어깨에 메고 있는 통나무를 누르며 버팀. 그러면 A의 누르며 버티는 힘과 C의 매달리는 힘이 시소의 균형 상태가 되어 수평이 회복됨- 축이 뒤로 움직여 대칭 상태를 만듬)

 

->

 

 

 

 

 

C가 도랑을 건너가서 땅에 발을 디디면, C의 매달리는 힘은 다시 버티는 힘으로 힘을 전환 시킬 수 있다. 뒷쪽의 A도 앞쪽 C가 앞에서 버텨주는 힘을 지렛데 삼아 누르는 힘 상태에서 버티는 힘으로 전환된다 - 이렇게 도랑을 사이에 두고 다시 양쪽의 통나무가 균형을 이뤄 수평상태가 되면 축이 다시 중앙으로 이동한다. 시소가 균형을 이뤄 대칭된 상태이다. 중앙에 축이 있으면 시소의 양쪽이 균형 상태가 되어 대칭을 이루므로 이때의 축의 힘은 제로 상태가 되어 중력과 일직선화 되므로 힘이 상쇄된다. 이때 양쪽이 균형을 이루면 축은 서서 버티나 매달리나 마찬가지이다. 시소가 양쪽에서 다시 균형을 이뤘으므로 B가 매달려 건너간다.( 이때는 축이 중앙으로 이동되어 시소의 완전 균형 상태, 완전 대칭 상태에서는 축의 힘이 제로가 됨. 비대칭 상태가 아니기 때문이다, 축의 역할이 드러나지 않는 상태이다.)

 

->

 

 

 

 

B가 건너가면 다시 축이 앞쪽인 C쪽으로 이동한다. 다시 힘의 비대칭 상태로 시소의 균형을 만든다, A가 매달려 건너오게 된다.

 


[ 축(B)이 A쪽으로 이동하여 힘의 비대칭 형성 - 시소의 균형을 만듬 - 비대칭으로 대칭 형성 - 축이 움직여 비대칭이 형성될때 축의 존재를 알게됨) > 시소의 완전 균형 상태 -  이때는 축이 중앙에 있어서 비대칭 상태가 아님 - 축의 힘이 제로 상태 - 일반적으로 말하는 대칭 상태 - 대칭이 눈으로 보이나 축은 안보이는 상태  > 다시 앞의 경우가 한 번 더 반복.

즉,
축 뒤로(A쪽) 이동 - 비대칭 형성- 시소의 균형으로 대칭이 한 번,
축 중앙으로 이동 - 시소의 완전 균형 - 완전 대칭으로 대칭 두 번,
축 앞쪽(C쪽)으로 이동 - 비대칭 형성 - 시소의 균형으로 대칭 세 번.

축의 이동으로
비대칭에 의한 대칭 > 완전대칭 > 비대칭에 의한 대칭
이렇게 총 세 번의 대칭이 만들어져야 건너갈 수 있음.

 

 

 

 

이것을 다른 상황들에 적용한다 할지라도...
축이 움직여야 뭔가 새로운 힘(비대칭에 의해 다시 대칭이 만들어짐)이 나오고, 또 완전한 대칭(축이 힘을 사용하지 않는 상태)을 이루려면 축이 움직이지 말아야 한다. 이것은 상황에 맞춰져야 하는 것이므로 곧 판단인 것이다.

 

 

이 문제에서 어디가 전진방향을 일으키느냐 하는 것이다.
이 문제의 엔진은 뒷쪽 그러니까 A쪽이라는 것이다.
왜냐하면, 곧 C에서는 매달려 도랑을 건너므로 자기힘으로 중력을 사용하는 것이 아니라, 다른 사람의 힘으로 사용되는 중력이 통나무를 통해서 전달되는 그 힘에 자기가 매달려 가기 때문에, 자기가 중력에 미치는 힘은 상쇄되기 때문이다. 중력을 버티고 자기힘으로 땅바닥을 밀쳐내면서  추진하는 것은  A쪽이다. 그러므로 힘을 받는 쪽으로 B가 움직여야 A와 한몸처럼 힘을 쓸 수 있고, C가 3의 힘으로 매달린다고 했을때, A가 2의 힘을 쓰고 B가 1의 힘으로 버티고, 그래야 축이 무너지지 않으므로 A가 건널 수 있는 것이라고 본다.

 

C가 건너려면 통나무에 매달려야 하므로, A는 어깨에 통나무를 지탱하고 통나무를 팔로 누르는 힘을 써야 하고, 이건 중력을 위에서 아래로 일직선화 하는 힘이고 또 그러면서 이동해야 하기 때문에 일직선화 된 중력에 저항하는 자기힘을 사용하며 이동해야 한다. B는 중력과 일직선화 되기는 하지만 통나무를 어깨에서 버티면서 중력에 저항하는 자기 힘으로 이동해야 한다. 이 A와 B의 중력에 저항하는 힘에 C는 매달려 건너는 것이므로, A .B .C 모두 사용하는 힘이 다르다. 힘의 쓰임이 변형된 것이다. 1단계에서 A만이 B를 지렛대 삼아 중력의 힘과 일방향이 된다. 그래서 C가 매달려도 수평을 유지할수 있는 것이다.

 

 

 

중력에 영향을 받을때는 자기 힘을 쓸 수 있지만,
중력의 영향을 차단하면 힘을 쓰지 못한다. 매달리기만 할 수 있다.
힘의 제로상태...상쇄되버림.(그냥 자신이 중력과 일직선화 되거나 땅에서 발을 떼어 자기힘을 사용하지 못하거나 인것은  매한가지임)
매달리거나 땅에서 발을 떼면 중력의 영향을 받지 않음. 대신 중력을 받고 있는 사람들의 힘을 이용해서 건너가면 됨.
이렇게 한 사람씩 번갈아 가며 중력의 영향을 차단하는 방식으로 이동하면 두 사람이 한몸처럼 협력하여 힘을 사용할수 있음. 축의 이동은 무게중심을 맞춰주는 것.

좌우는 무게중심을 축의 이동으로 맞춰지는 방식이 똑같고(패턴의 반복), 중앙은 좌우 수평이 될때만 이쪽으로 움직이던지 저쪽으로 움직이던지 할 수 있다.

그러므로 처음부터 앞사람을 먼저 건너게 하려면 축이 뒤로(A쪽) 움직여 무게중심을 맞추지만, 이때 앞 사람 역시 바로 매달리는게 아니라 자신이 중력의 영향을 받을때 까지는(중력에 저항하는 상태, 땅바닥에 발이 닿는 상태) 어깨에 통나무를 받치고 있어야 한다.

중력을 받고 있는 상태에서 바로 매달리면 건너기 전에 뒤에 둘이 힘이 다 빠져버려 힘을 못쓰게 됨. 이 말은 발이 공중에 뜨기 전까지는 계속 수평을 맞춰 줘야 한다는 얘기이다. 오히려 이때는 축이 뒤로(A쪽) 가 있기 때문에 앞사람(C)어깨에 얹힌 통나무 무게가 A보다 더 무겁다.

C에게 중력의 영향(중력에 저항하는 자기 힘)이 사라졌을때 뒤에서 A가 자기힘을 쓰게 되므로 C는 이 힘의 영향으로 매달려 건너갈수 있는것이다. 이때 양쪽의 무게의 밸런스가 중요하므로 타이밍이 중요하다. 타이밍을 잘 맞춰야만 중심을 잃지 않는다.

 

 

 

 

 

 

 

 

<축이 C쪽으로 먼저 이동하는 경우>

 

 

 

 

 

 

구조론은 하나를 건드려서 전체를 움직이려면 어디를 손대야 하는가라고 보는데, 이 경우라면 축에 지나치게 무리가 간다.
축이 A쪽으로 살짝 먼저 움직이면 가장 적은 힘으로 이동할수 있고, 또 축이 지렛데 역할만이 아니라 뒷사람과 같이 버티는 힘으로 두 가지로 동시에 작동 되므로 힘의 낭비가 없다고 본다. 그리고 이건 지렛대의 원리임과 동시에 시소이기도 한다. 한가지 모형에만 국한 할 수는 없다고 본다.

 

 

중력의 영향을 받는 것은 A와 B인 것이다.
C는 순간적으로 중력에 저항하여 만들어낸 A와 B의 힘을 빌어서 도랑을 건너는 것이다.
그리고 C가 도랑을 건너려면
A와 B의 이동거리만큼으로 도랑을 건너는데, 위의 사진 경우처럼 되면, B의 이동거리 확보가 어렵다.

 

 

 

 

 


프로필 이미지 [레벨:4]삐따기

2014.04.05 (23:21:16)

3명은 안됨..문제는 4명임.

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