외부 에너지로 생활에 활력을 서울대생과 함께하는 아하! 재밌는 과학<8>진자운동과 일상의 역학 윤건우(물리교육과 4학년)

2014년 03월 05일(수) 20:20

우리가 살아가는 것을 보면 일상의 반복으로 볼 수 있다. 아침에 일어나 저녁을 보내면 다시 아침이 되고, 봄부터 겨울까지 지내면 다시 봄을 맞게 된다. 우리는 계속될 것만 같은 반복적인 일상을 살면서 중간 중간에 잠깐의 변화를 겪기도 하지만 곧 또다른 반복으로 들어가게 된다.

이렇게 보면 반복적으로 계속되는 평범한 일상이 인생의 큰 비중을 차지하며 따라서 중요한 부분이라고 생각할 수 있다. 그렇다면 평범한 일상을 어떻게 만족스럽고 힘차게 보낼 수 있을까? 이를 마찬가지로 반복적인 주기운동을 하는 진자를 통해 생각해 볼 수 있을 것 같다.

진자는 줄 끝에 추를 매달아 좌우로 왔다 갔다 하게 만든 물체로, 이 왔다 갔다 하는 운동을 반복한다. 진자운동 그 자체로서는 영원히 반복적인 운동을 할 수 있다. 진자의 양 끝에서는 운동에너지가 모두 위치에너지로 바뀌어 속도는 0으로, 높이는 높은 곳으로 올라가 있으며 운동궤도의 중앙에 있을 때에는 위치에너지가 운동에너지로 바뀌어 높이가 낮아져 있는 대신 속도가 제일 빠르다. 이렇게 위치에너지와 운동에너지가 교환되는 과정을 끊임없이 반복하면서 멈추지 않는 주기운동을 할 수 있는 것이다. 그러나 현실에서의 진자는 진폭이 점점 줄어들고 결국 멈추게 된다. 이것은 보이지는 않지만 공기가 존재해 진자와 부딪치면서 점점 운동에너지를 잃게 만들기 때문이다. 우리가 인생을 살아갈 때에도 이와 같은 일을 겪곤 한다. 처음엔 큰 목표와 힘찬 실천계획들을 가지고 열정적으로 시작하지만 하루 하루 반복적인 일상 속에서 깨닫지 못하는 사이에 처음의 것들을 잃고 결국엔 주저앉게 되곤 하는 것이다.

그렇다면 어떻게 이를 극복할 수 있을까? 진자의 운동에는 공기의 마찰과 같이 그 운동을 멈추게 하는 요인도 있지만, 운동을 더 크게 하는 방법도 있다. 그것은 외부의 에너지를 얻는 것으로, 그네를 밀어주는 상황을 하나의 예로 보면 외부에서 그네를 밀어줌으로 그네는 에너지를 얻어 더 큰 운동을 할 수 있는 원리이다. 우리도 반복되는 일상들을 힘차게 유지하게 위해서 필요한 에너지를 외부에서 얻을 수 있다.

이때의 외부로 여가생활을 제안하고 싶다. 반복적으로 수행해야할 일들과 무관한 활동에서 힘을 얻을 수 있는 것이다. 이 때 힘을 얻을 수 있는 여가활동을 잘 찾아내는 것 또한 중요한데, 아무 활동이나 한다고 다 힘을 얻을 수 있는 것이 아니기 때문이다. 그네를 밀어줄 때에도 그네의 운동에 맞춰 같은 주기로 밀어줘야 그 운동에 도움이 되는 것이지 아무 때나 가서 밀어버리면 오히려 그네의 운동을 방해하게 된다. 이와 마찬가지로 여가활동도 스스로에게 정확하게 들어맞는 것으로 찾아서 즐길 때에 큰 활력을 얻어 반복되는 일상도 힘차게 할 수 있을 것이다./윤건우(물리교육과 4학년)