개념과 작동 원리
무게중심은 중력의 합력을 하나로 나타낼 때의 위치입니다. 지지 영역은 바닥과 접촉하는 점들로 만들어지는 영역입니다.
물체를 기울이면 중력의 작용선이 지지 영역의 가장자리에 가까워집니다. 가장자리를 넘으면 그 점을 축으로 넘어지는 방향의 모멘트가 생길 수 있습니다.
관계식과 성립 조건
실험의 강체 모형에서는 tanθc=(b/2−offset)/hcg입니다. 지지 폭이 넓고 무게중심이 낮을수록 넘어짐에 대한 여유가 커집니다.
이는 준정적인 강체와 정해진 접촉 조건의 판단입니다. 미끄러짐, 충격, 변형이나 움직이는 내부 질량이 있으면 실제 거동은 달라집니다.
가상 실험에서 읽을 변화
무게중심의 수직 투영이 지지면을 벗어나면 넘어져요.
미끄러지지 않는 강체 블록이에요. 넘어짐 이후 회전은 상태를 보여 주는 보간이며 충돌 해석이 아니에요. 실제 무거운 물체를 기울이지 말아요.
핵심 관계와 기호
tan θc = (b/2 − offset)/hcg
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| b | 지지 폭 | m |
| hcg | 무게중심 높이 | m |
| offset | 중앙에서 벗어난 수평 위치 | m |
예시로 확인하기
넘어짐을 판정하는 기준은?
중력 수선과 지지면이에요 · 무게중심의 수직 투영이 지지면을 벗어나면 넘어져요.
자주 헷갈리는 점
- 무게중심이 높다는 사실 하나만으로 지지 폭과 위치를 무시하고 안정성을 판단할 수는 없습니다.