체험물 소개
다리를 만들어볼까요?
친구들과 함께 순서대로 조각을 쌓아 현수선 아치를 만들어보며,
현수선과 아치에 관해 탐구하는 시간을 가져봅시다.
현수선과 아치에 관해 탐구하는 시간을 가져봅시다.
교육과정
| 초등 | 중등 | 고등 |
|---|---|---|
| 초3 직선과 곡선 | 중3 이차함수와 그래프 | 고3 이차곡선 |
관련 내용
- 아치 구조의 원리
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아치는 상부의 하중을 지지하기 위해 돌이나 벽돌 등을 곡선 모양으로 쌓아올린 구조를 말합니다. 아치 모양의 막대를 위에서 힘을 가하면 아치는 그 힘을 옆으로 전달해서 아래쪽으로 전달하는 힘을 줄이게 되며 이때 밖으로 벌어지려고 하는 양 끝을 고정시키면 큰 힘에 견뎌낼 수 있습니다. 아치 구조는 건축물뿐만 아니라 사람의 발바닥이나 음료수 캔의 바닥 모양 등에서도 볼 수 있습니다.
[아치 구조에서의 힘의 분산]![[발바닥의 아치]](012.jpg)
[발바닥의 아치]![[캔 하단의 아치]](013.jpg)
[캔 하단의 아치]
- 현수선
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줄의 양 끝부분을 고정하고 늘어뜨렸을 때 생기는 곡선을 말합니다. 이 현수선을 방정식으로 표현하면
으로 표현할 수 있습니다. 현수선은 그 자체의 하중과 인장력으로만 구성되므로 힘의 균형이 안정적입니다.
[현수선]
[현수선 아치]
- 가우디
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스페인의 건축가 가우디는 현수선에서 영감을 받아 ‘사그라다 파밀리아 대성당’을 설계했습니다. 현재 이 성당은 140년이 지난 지금에도 계속 건축 중이며 2050년대에 건축이 완료될 것으로 추측됩니다.
[사그라다 파밀리아 대성당]