얇은 나무가지들도 많이 모아두면 엄청난 무게를 견딜 수 있던데 과학적으로 어떻게 가능한 것인가요?
얇은 나무가지들은 단 하나로는 가벼운 무게조차 견디지 못하는데
얇은 나무가지들을 많이 모아두면 엄청나게 무거운 무게들도 견딜 수 있더라구요
하나로 따지면 정말 강도가 약한 것들이
여러개를 모아두면 어떻게 자신이 견딜 수 있는 무게보다 더 많은 무게들을 견딜 수 있는 것인가요?
이런 것이 가능한 이유가 과학적으로 어떻게 설명할 수 있는지 궁금합니다
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
과학으로 연계시킨다면 집결성이라고 볼수 있습니다.
실제 가는 실을 매우 많이 연결하면 인간의 힘으로 그걸 뚫을 수 없죠.
이런 집결성은 개인의 강도의 합을 뛰어넘는 힘을 버티는게 가능한거죠.
감사합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
얇은 나무 가지들이 많이 모여서 무거운 무게를 견디는 것은 구조적 특성과 물질의 특성 때문입니다.
나무 가지들이 모여서 구조를 이루면 각 가지가 받는 부담이 분산되어 전체적으로 더 많은 무게를 견딜 수 있게 됩니다. 이는 건축물에서 사용하는 트러스 구조와 유사한 원리입니다. 트러스 구조는 작은 부품들이 모여서 큰 힘을 견디는 구조인데, 각 부품이 힘을 분산시키므로 전체 구조가 더 큰 힘을 견딜 수 있습니다.
그리고 나무는 섬유질 구조로 되어 있어서 강도가 높고, 이 섬유질 구조는 나무가 힘에 대해 저항할 수 있게 해줍니다. 또한, 나무는 유연성이 있어서 약간의 힘에는 굴곡하면서 힘을 견디고, 이러한 유연성 덕분에 나무는 강한 바람에도 깨지지 않고 버틸 수 있는 것입니다.
따라서, 얇은 나무 가지들이 많이 모여서 무거운 무게를 견디는 것은 이러한 구조적 특성과 물질의 특성이 결합된 결과라 할 수 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
얇은 나무가지가 단독으로는 약해도 여러 개 모으면 무거운 무게를 견딜 수 있는 이유는 '번들 효과' 때문입니다. 번들 효과는 여러 개의 개별적인 요소들이 결합하여 단독으로는 불가능했던 기능을 수행하는 현상을 말합니다.
1. 힘의 합성: 얇은 나무가지 하나하나에는 작은 힘이 작용하지만, 여러 개가 모이면 각각의 힘이 벡터적으로 합쳐져 훨씬 큰 힘을 만들어냅니다. 이는 마치 여러 개의 끈을 묶어 단단한 밧줄을 만드는 것과 비슷합니다.
2. 구조적 안정성: 얇은 나무가지 하나는 쉽게 구부러지거나 부러지지만, 여러 개가 뭉쳐지면 서로 지지하고 안정시켜 구조적 강도를 높입니다. 마치 빗자루나 땔감처럼 말이죠.
3. 응력 분산: 힘이 한 지점에만 집중되면 부러지기 쉬운데, 여러 개의 나무가지가 힘을 분산시켜 각각의 부담을 줄여줍니다. 마치 다리의 여러 개의 기둥이 하중을 분산시키는 것과 같은 원리입니다.
4. 마찰력 증가: 나무가지들이 서로 맞닿는 면적이 늘어나 마찰력이 증가하여 미끄러짐을 방지하고 견인력을 높입니다. 마치 손바닥에 모래를 묻히면 미끄러짐 방지 효과가 생기는 것과 유사합니다.
5. 결합 효과: 나무가지가 서로 결합되어 하나의 단위처럼 작동하게 되면 단독으로는 불가능했던 강성과 탄성을 발휘할 수 있습니다. 마치 뼈와 근육이 결합하여 인체를 움직이는 것과 같은 원리입니다.
이처럼 얇은 나무가지들이 모여 강력한 힘을 발휘하는 것은 단순한 힘의 합성을 넘어, 구조적 안정성, 응력 분산, 마찰력 증가, 결합 효과 등 다양한 요소가 복합적으로 작용하는 결과입니다. 이는 자연에서 흔히 볼 수 있는 현상이며, 건축, 기계 설계 등 다양한 분야에서 응용되고 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
나뭇가지 한개의 힘보다는 여러개를 뭉쳐 놓으면 강해 집니다. 아파트 철근도 보통 굵기의 철근을 여러개 묶어서 설치 한 후에 세맨트를 바르게 되면 강해집니다. 이유는 힘이 전딜되면서 한개에 가해지는 힘들이 여러개에 분산되면서 잘 부러지지 않는 것입니다.