▶  지레

 
 
 
 

어쩌지? 코달이를 음직일 수 있는 방법이 없을까?

나를 써봐.

누구?

나는 널판지야. 나를 써서 지레를 만드는 거야.

지레라구요?

나와 같은 널판지나 긴 막대 아래의 한 점에 받침을 둔 것을 지레라고 해. 그런 다음 다른 한 점에 움직이고 싶은 물체를 놓고, 또 다른 한 점에서 힘을 주는 거야.

그러니까 지레에는 3개의 점이 있군요. 받침을 놓는 점, 움직일 물체를 놓는 점, 힘을 가하는 점.

맞아. 각각을 받침점, 작용점, 힘점이라고 부르지.
예로 한 가지 지레를 들어 설명해줄게. 아래 그림은 받침점을 기준으로 작용점과 힘점이 서로 반대 쪽에 있는 지레야.

 

 

그러니까 힘점에 가한 힘의 효과가 작용점에서 나타나는 거군요.
그런데 지레를 사용하면 어떤 좋은 점이 있나요?

물체를 들어올리려면 물체의 무게와 같거나 더 큰 힘을 위로 작용해야 하지. 그림과 같은 지레를 쓰면 물체의 무게보다 작은 힘으로도 물체를 들어올릴 수 있어. 이때에는 받침점을 작용점 가까이 두어야 하지.

 

 

시소를 탈 때 무게가 큰 코달이가 무게가 작은 저보다 받침점에 가까이 앉아야 하는 것과 같네요.

 

그렇지. 시소도 널판지 아래에 받침을 놓은 거니까, 지레와 비슷한 점이 많지.
이제 지레를 이용하면 왜 작은 힘으로도 무거운 물체를 들어올릴 수 있는지 알아보자. 아래 그림에서 물체 쪽으로 받침점을 가까이 두었을 때 물체의 이동거리와 힘점의 이동거리를 잘 살펴봐.

 

 

받침점이 물체에 더 가까이 있을 때에는 물체의 이동거리보다 가한 힘의 이동거리가 더 커요.

맞아. 이동한 거리의 비는 (받침점과 물체 사이의 거리)와 (받침점과 힘점 사이의 거리)의 비와 같아.

    물체의 무게× 물체의 이동거리 = 작용한 × 힘의 이동거리
    물체의 무게× (받침점-물체) 거리 = 작용한 × (받침점-힘점) 거리

의 관계가 있지.

 

 

아하~ 위의 그림에서 a를 짧게, b를 길게 하면 작은 힘으로도 무거운 물체를 들어올릴 수 있겠어요.

'힘 × 이동거리 = 항상 같다."라는 말을 어니선가 본 듯 한데...
아, 빗면! 빗면으로 물체를 끌어올리려고 할 때에도 작은 힘으로 옮기려면 이동하는 거리가 길어졌어요.

맞아. 빗면의 원리와 지레의 원리는 거의 같아.

이제 긴 널판지만 구하면 코달이를 들어올릴 수 있겠어요.

 

 

이번 절에서는 작은 힘으로 큰 힘을 얻게 해주는 지레에 대해 알아보았습니다. 다른 역할을 하는 지레에 대해서는 아래에서 알아보세요.

 

 

 

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