모든 물체는 고유의 흔들림이 있어요
1940년 7월, 미국 워싱턴주 타코마해협에 다리가 놓였어요. 4개월쯤 지나서, 한 교수가 다리 상태를 점검하기 위해 다리를 촬영하러 갔어요. 그런데 갑자기 다리가 가운데부터 흔들리기 시작했습니다. 그러더니 곧 철 구조물이 휘어지며 무너졌어요. 다리는 왜 무너졌을까요? 그날 바람은 별로 세지 않았어요. 다리가 무너진 이유는 진동 때문이었습니다. 모든 물체는 자기 고유의 흔들림(진동)이 있어요. 다리를 이루는 철근도, 식탁 위에 놓인 유리컵도요. 그런데 물체 고유의 진동과 같은 진동으로 흔들면 진동의 크기가 몇 배로 커집니다. 다리는 커진 진동을 견디지 못해 무너진 것이었어요.

함께 진동하는 공명 현상
물체마다 가진 고유의 진동이 서로 맞아서 함께 진동하는 것을 공명 현상이라 합니다. 주변에서 공명 현상을 이용한 예를 찾아볼까요? 악기를 연주할 때 소리굽쇠를 가까이 하면, 악기 소리가 소리굽쇠의 진동과 일치할 때 소리굽쇠가 공명해 저절로 진동합니다. 악기를 만들 때는 소리가 커지도록 공명 현상이 잘 일어나게 합니다. 음식을 데울 때 쓰는 전자레인지도 공명 현상을 이용한 전자기기랍니다. 전자레인지가 만드는 전파의 진동이 음식에 들어 있는 물 분자를 진동시켜서 음식을 데우지요.

친구가 그네를 탈 때 언제 밀어 주면 더 높이 올라갈까요? 그네가 끝까지 간 후 방향을 바꾸어 내려가기 전 제자리에 잠시 멈추었을 때입니다. 이때 그네를 밀면 그네의 고유 진동과 같은 진동으로 밀 수 있어 그네가 더 높이 올라갑니다. 바로 공명의 원리와 같지요.

ㆍ공명 현상: 물체마다 가진 고유의 진동이 서로 맞아서 함께 진동하는 것.
ㆍ공명 현상의 예시: 소리굽쇠, 전자레인지, 소라 껍데기

/자료 제공=‘초등학생을 위한 개념 과학 150’(정윤선 글ㆍ김제도 그림ㆍ정주현 감수ㆍ바이킹)