엘리베이터를 탈 때 중력은 어떻게 변하게 될까?

이제는 없어서는 안 될 우리 삶의 필수품, 엘리베이터! 엘리베이터의 대중화가 이루어진 1960년대 말부터 1970년 이후, 1층에서 고층 또는 지하로 사람이나 물자의 이동이 용이하게 되었다. 이처럼 우리가 일상생활의 일부가 된 엘리베이터는 등속운동과 가속도운동이 뚜렷하게 드러나는 장치라 볼 수 있는데, 우리가 엘리베이터를 타고 올라갔을 때는 몸이 붕 뜨는 느낌이 들고, 엘리베이터를 타고 내려갈 때는 몸이 무거워진 듯한 느낌을 우리는 살면서 한 번쯤은 경험해본 적이 있지 않은가? 이러한 현상이 일어나는 이유가 궁금해져서, 직접 실험을 해 보았다.

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 14기 백지윤기자]

우선 무게가 실제로 줄고 늘어나는지 쉽게 보기 위해 저울, 물, 유리컵을 준비해 보았다. 빈 유리컵의 무게(mg)는 215g이다. 그리고 여기에 물 170g을 넣어 총 무게 385g이다.

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 14기 백지윤기자]

엘리베이터를 타고 1층에 도착한 결과, 실제로 20g이 더 늘어났다.

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 14기 백지윤기자]

1층에서 다시 올라가 본 결과, 무려 50g이나 줄어든 것을 볼 수 있다. 이를 통해, 처음 엘리베이터를 타고 아래로 내려갈 때는 엘리베이터의 가속도(a)의 방향과 엘리베이터의 관성의 방향, 그리고 원래 무게의 방향이 동일해, 무게가 더 증가함을 알 수 있고, 위로 올라갈 때는 엘리베이터의 가속도(a)의 방향과 관성의 방향, 그리고 무게의 방향이 반대되어서 목적지에 도착하게 되면 물체는 계속해서 위로 올라가려 하는데, 엘리베이터가 멈추니까 순간적으로 붕 뜨게 되어 무게가 감소한 것임을 알 수 있다.

[대한민국청소년기자단 IT·과학부=14기 백지윤기자]