레버 및 풀리 사용의 장점

작가: Florence Bailey
창조 날짜: 26 3 월 2021
업데이트 날짜: 1 12 월 2024
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The mighty mathematics of the lever - Andy Peterson and Zack Patterson
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전설에 의하면 한 남자가 도르래 시스템을 사용하여 군인들로 가득 찬 전함을 움직였습니다. 역사적으로 도르래와 레버는 물체를 들어 올려 운반하는 작업을 경쾌하게 수행했습니다. 현대의 많은 기계 및 공구는이 간단한 기계의 원리를 계속 사용합니다. 거대한 크레인은 도르래의 원리를 사용하여 수천 톤의 돈을 모으는 반면 손수레와 레버와 같은 간단한 도구는 레버리지의 기본 원칙을 사용합니다. 레버와 도르래는 사용자에게 이점을 제공합니다.


현대 기계는 레버와 풀리의 원리를 사용합니다. Fotolia.com에서 JoLin에 의해 건설 이미지의 기계)

기계 공학

기계적 이점은 간단한 기계가 얼마나 많은 힘을 가하는지를 설명하는 이유입니다. 레버와 도르래는 사용자에게 기계적인 이점을 제공합니다. 사람들은이 기계 주변에서 물건을 들고 들어 올리는 데 필요한 노력을 줄일 수 있습니다. 기계적 이점은 숫자로 표현됩니다. 두 가지 기계적 이점은 기계가 사람의 노력을 두 배로한다는 것을 의미합니다. 이 비율을 2의 배수로 늘릴 수 있습니다. 레버 및 도르래가 구성하는 방식을 변경하여 레버 및 풀리가 제공하는 기계적 이점을 변경할 수 있습니다.

도르래는 홈과 로프 또는 케이블이 달린 바퀴가이 홈에 맞습니다. 고정식 또는 이동식, 단일 또는 다중 일 수 있습니다. 움직이는 도르래와 여러 도르래는 사용 된 도르래의 수에 따라 두 가지 이상의 기계적 이점을 갖습니다.

레버는 지지부와 힘 적용 부위 사이의 길이에 따라 하중이 가해질 때마다 달라지는 기계적 이점을 제공합니다. 레버의 기계적 이점은 힘 적용 지점 측면의 레버 길이와로드 측면의 길이 사이의 비율로 표현됩니다.

고정 풀리는 주로 사물이 움직이는 방향으로 도움을줍니다. Fotolia.com에서 juanjo tugores하여 풀리 이미지)

이상적인 기계적 이점

엔지니어와 물리학 자들은 수식을 사용하여 도르래 또는 레버의 이상적인 기계적 이점을 계산합니다. 그들의 계산 결과는 기계적 이점에 영향을 미칠 수있는 변수 인 온도 및 습도와 같은 실제 조건에 의존하지 않기 때문에 가설에 불과합니다.


기계적 이점은 여러 가지 방법으로 계산됩니다. (Fotolia.com에서 timur1970하여 이미지를 계산)

실제 기계 이점

수식은 풀리 시스템이나 레버의 실제 기계적 이점을 표현하는 데 사용할 수 있습니다. 이 공식은 마찰로 인한 에너지 손실과 같은 변수를 고려합니다.

시소는 레버의 예입니다. (Fotolia.com에서 Rog999로 티터 - 토터 이미지)

방향

고정 풀리는 사용자에게 어떠한 기계적 이점도주지 않지만 힘은 운동과 다른 방향으로 적용됩니다. 사람이이 풀리 구성을 사용하여 플로어 무게가 바닥에 남아 있더라도 건물의 2 층으로 들어 올릴 수 있습니다.

레버를 사용할 때 하중이 끝까지 가까울수록 다른 끝에서 하중을 이동하는 데 필요한 노력이 줄어 듭니다. 그러나 하중은 원하는 방향으로 많이 움직이지 않습니다. 하중을 더 멀리 이동하려면 더 긴 하중 끝이 필요합니다. 이렇게하면 하중을 이동하는 데 더 많은 노력이 필요합니다.

고정 풀리는 힘의 방향을 변경하여 물체를 들어 올릴 수 있습니다. (Hemera Technologies / AbleStock.com / 게티 이미지)