피사의 사탑이 오랜 세월 무너지지 않는 과학적 이유가 있나요?
피사의 사탑은 예전부터 항상 기울어져 있는데 무너지지 않고 보존되어 있다고 알고 있어요. 혹시 과학적으로 기울기가 아직 무너질 정도는 아니어서 그런 것인지 아니면 다른 어떤 과학적 원리가 있는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
피사의 사탑이 오랜 세월 동안 무너지지 않는 이유는 여러 가지가 있습니다.
가장 유명한 것이 무게 중심입니다. 모든 물체는 질량을 가지고 그 질량의 중심을 무게 중심이라고 합니다. 서 있는 물체는 그 무게 중심에서 바닥까지 그은 선이 밑면 안으로 오는 한 계속 서 있게 되는데 피사의 사탑은 그 중력 중심을 신중하게 그 밑면 안쪽으로 오기 때문에 쓰러지지 않습니다.
또한 피사의 사탑은 위쪽이 좁고 아래쪽이 두툼한 기하학적 모양 때문에 질량 중심이 탑의 4층 위쪽 끝보다 낮은 곳에 위치하며 탑이 기울게 만든 연약한 지반이 지진의 충격을 흡수하여 탑이 무너지지 않게 하였습니다
그리고 1990년에 이탈리아는 피사의 사탑에 접근을 금지하고 반대쪽 땅을 파서 더 이상 기울어지지 않게 하는 공사를 시작했습니다. 다만 이 방법 때문에 오히려 탑이 똑바로 서는 현상이 발생하고 있죠.
따라서, 이러한 여러 요소들이 결합되어 피사의 사탑이 오랜 세월 무너지지 않고 서 있게 된 것입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다
피사의 사탑은 높이 55m에 이르는 닳지 않은 대리석 블록으로 구성되어 있습니다. 이 블록들은 격자 모양으로 서로 맞물려 있어 구조적인 안정성을 제공합니다. 이러한 구조는 외부에서의 압력과 힘을 분산시키는 역할을 합니다 사탑이 세워진 지역의 토양은 꾸준한 지지력을 제공합니다. 이 지역의 토양은 압축성이 낮고, 사탑의 무게를 지탱할 수 있는 충분한 강도를 가지고 있습니다. 따라서 지진이나 지하수의 영향으로 인한 토양의 변동이 사탑에 큰 영향을 주지 않습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
피사의 사탑의 중력 중심은 탑의 밑면 안에 있습니다. 따라서, 탑이 기울어지더라도 탑의 무게는 탑의 밑면을 통해 지면에 전달됩니다. 따라서, 탑이 무너지지 않고 버티는 것입니다.