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지렛대에 숨어있는 강력한 수학ㅣ앤디 피터슨, 잭 패터슨

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    한 유명한 고대 그리스인이 말했습니다
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    "내게 설 수 있는 자리만 주시오,
    그러면 지구를 움직여 보겠소."
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    그러나 이것은 어떤 마법사가 말도 안되는
    재주를 보여주겠다는 것이 아니었습니다.
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    이 사람은 바로 수학자 아르키메데스로
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    지렛대 뒤에 숨어있는 기초 원리를
    묘사한 것이 었습니다.
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    한사람 혼자서 이런일을 한다는게
    마치 마술처럼 들릴 수 있지만,
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    그러나 그 가능성은 이미 당신이
    일상생활 속에서 봐 왔던 것입니다.
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    여러분이 알만한 가장 좋은 예는,
    어린시절 놀이터에서 볼 수 있었던
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    티터-토터, 혹은 시소입니다.
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    친구와 함께 시소를 탄다고 해보죠.
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    둘의 무게가 거의 비슷하다면,
    위아래로 쉽게 움직일 수 있겠죠.
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    하지만 친구가 더 무겁다면 어떨까요?
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    움직이지 않고 공중에 떠 있겠지요.
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    다행히 여러분은 이럴 때
    어떻게 해야 하는지 알 겁니다.
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    시소 몸을 뒤로 젖히면
    다시 아래로 내려가죠.
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    이것은 간단하고 당연하게
    보일지 모르지만,
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    실제로 여러분은 혼자서는
    너무 무거워 들지 못하는 물건을
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    지렛대를 이용해 들고 있는 것 입니다.
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    이 지렛대는 우리가 일컫는
    "단순기계"중 하나입니다.
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    이는 작업수행에 필요한 에너지를
    줄여주는 간단한 장치를 말하며,
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    물리학의 기초법칙을
    영리하게 적용한 것이죠.
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    어떻게 작동되는지 한번 볼까요.
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    모든 지렛대는 세가지의
    주요 구성요소로 이루어져 있습니다.
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    힘점, 작용점, 그리고 받침점 이지요.
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    이 경우, 여러분의 무게가 작용점이되고
    친구의 무게가 저항력이 됩니다.
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    아르키메데스가 알아낸것은,
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    이 힘의 규모와 받침점과의 거리간에
    중요한 상관관계가 있다는 것입니다.
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    지렛대가 평형을 이루려면
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    힘점에 작용하는 힘(F1)과
    힘점의 길이(D1)의 곱이
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    저항력(F2)과 작용점의 길이(D2)
    사이의 곱과 같아야 합니다.
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    이것은 물리학의 기본적인 법칙 중
    하나를 따르는 것인데 이에 따르면
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    줄(J)단위로 측정된 일의 양은
    거리에 적용된 힘과 같습니다
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    지렛대라고 해서 어떤 것을 들어올리는데
    필요한 일의 양을 줄이지는 못하지만
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    일을 변형시킬 수 있게 해 줍니다.
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    거리를 증가시키면
    더 적은 힘을 사용해도 되겠지요.
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    물체를 직접 들어올리려 하기보다
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    지렛대는 물체의 무게를
    힘대와 작용대 전체에 분산시킴으로써
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    일을 훨씬 더 쉽게 만들어 줍니다.
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    당신 몸무게의 두 배인 친구를
    들어올리기 위해서는
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    당신은 친구보다 중심에서
    두배 떨어진 곳에 앉으면 됩니다.
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    같은 맥락에서, 당신의 1/4무게인
    친구의 여동생은
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    당신보다 네배 멀리 앉아야
    당신을 들 수 있습니다.
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    시소 자체로도 충분히 재밌겠지만
    시소의 활용성과 가능성은
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    그 보다 훨씬 더 흥미롭습니다.
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    충분히 큰 지레를 이용한다면
    꽤나 무거운 것들을 들 수 있습니다.
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    150파운드 즉, 68kg정도
    나가는 사람이라면
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    작은 차와 균형을 이루기 위해
    3.7m의 지레를 사용하면 되고
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    피라미드 건설에 사용되었던
    2.5톤 짜리의 벽돌에는
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    10미터의 지레를 사용하면 됩니다.
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    만약 에펠탑을 들어올리고 싶다면
    조금 더 긴 지레를 사용해야겠지요.
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    대략 40.6킬로미터 정도면 될겁니다.
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    그렇다면 아르키메데스의
    유명한 호언장담은 어떨까요?
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    물론, 그것도 이론적으로는 가능합니다.
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    지구의 무게가 6X10^24kg이고
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    384,400킬로미터 떨어진 달은
    훌륭한 받침점이 될 수 있습니다.
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    그러므로 지구를 들기 위해서는
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    천조광년 길이, 다시말하면
    안드로메다 은하까지 거리의
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    15억배 만큼 길이의 지렛대와
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    이 지렛대를 사용하기 위해
    서 있을 장소만 있으면 됩니다.
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    이처럼 정말 단순한 기계인 지레는
    꽤 멋진 일들을 할 수 있지요.
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    이런 지레와 다른 단순기계들의
    기본 구성요소들은
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    우리 주변의 다양한 기구나
    장비들에서 볼 수 있고
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    그것을 통해서 인간을 비롯한
    다른 동물들까지 이를 이용하여
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    생존의 기회를 높이거나
    삶을 좀 더 편하게 만들어 갑니다.
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    결국 이러한 장치들의 숨겨진
    수학적 원리가 세상을 움직이는 것이지요.
Title:
지렛대에 숨어있는 강력한 수학ㅣ앤디 피터슨, 잭 패터슨
Description:

전체 강의보기:http://ed.ted.com/lessons/the-mighty-mathematics-of-the-lever-andy-peterson-and-zack-patterson

과거에 아르키메데스는 "내개 설 자리를 주시오, 그러면 내가 지구를 움직여 보겠소."라고 이야기 했습니다. 한 사람의 힘으로 이토록 큰 물체를 옮긴다는 생각이 말도 안되게 들리지만, 실제로 여러분 주위의 놀이터에서 이런 생각이 현실로 이루어지는 것을 보아왔습니다. 앤디 피터슨과 젝 패터슨은 시소를 이용하여 지렛대의 놀라운 영향력과 활용법에 대해서 이야기 해 줍니다.

강의: 앤디 피터슨, 잭 패터슨
영상: 무빙 컴퍼니 애니메이션 스튜디오
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:46

Korean subtitles

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