지레의 원리는 어떤것이길래 작은힘으로 물건을 올릴수 있는건가요?

Question

안녕하세요? 지레를 잘 이용하면 무거운 물건도 작은 힘으로 들어 올리수 있다고 하는데요~ 지레는 어떤 원리이길래 작은 힘으로 무거운 물건을 올릴 수 있는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지레는 작은 힘을 사용하여 물건을 올리는 데에 사용되는 원리입니다. 지레는 고정된 축 주위로 회전하는 두 개의 반대 방향으로 감긴 로프 또는 철사로 구성되어 있습니다.

지레의 원리는 힘과 거리의 관계에 기초합니다. 지레의 한쪽 끝에 작은 힘을 가하면, 다른 쪽 끝에는 더 큰 물체를 들어올리는 힘이 발생합니다. 이는 힘을 작은 거리에 가하고, 물체를 들어올리는 끝에는 큰 거리로 전달하기 때문입니다.

지레의 작동 원리는 "힘의 균형"에 의해 설명됩니다. 작은 힘을 가한 쪽에서는 로프 또는 철사를 감아 힘이 작용하고, 이로 인해 다른 쪽에서는 물체를 들어올리는 힘이 발생합니다. 이때, 힘을 가한 쪽에서는 힘을 큰 거리에 작용시키기 때문에 작은 힘으로도 더 큰 무게를 들어올릴 수 있게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.

지레는 힘을 주는 힘점, 주어진 힘이 물체에 작용하는 작용점, 그리고 받침점으로 구성됩니다. 이때 (힘점과 받침점 사이의 거리×힘점에 준 힘의 크기)와 (작용점과 받침점 사이의 거리×작용점에 있는 물체의 무게)가 같다는 것이 지레의 원리입니다. 힘점과 받침점 사이의 거리가 멀수록, 받침점과 작용점 사이의 거리가 가까울수록 물체를 움직이는데 적은 힘이 들어갑니다.

지레는 힘점과 작용점, 받침점의 위치에 따라 1종 지레, 2종 지레, 3종 지레로 구분합니다.

1종 지레는 힘점과 작용점 사이에 받침점이 있는 경우, 2종 지레와 3종 지레는 받침점에 대해 힘덤과 작용점이 같은 방향에 있는 경우입니다. 2좀은 힘점이 멀고 3종은 작용점이 멉니다. 2종은 작은 힘으로 큰 힘을 작용할 때, 3종은 반대로 큰 힘을 주어 작은 힘을 작용할 때입니다. 1종의 예로는 시소, 2종은 병따개, 외발수레, 3종은 핀셋이 있습니다.

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

지레는 무게의 분배보다는 힘의 증폭에 더 큰 역할을 띱니다.

지레는 작용점과 힘점의 거리 또는 받침점과 작용점의 거리에 따라서 달라지는 힘의 배율을 설명하는데 이는 질량자체보다는 힘과 더 밀접한 관련이 있습니다.

감사합니다.