공책등 노트 등을 보면 용수철을 이용한 것이 많이 있습니다.
공책등 노트 등을 보면 용수철을 이용한 것이 많이 있습니다.
이 용수철은 어떻게 만들어 지나요?
어떻게 철이 원래의 상태로 돌아가는 힘이 생기는지 궁금합니다.
용수철(또는 스프링)은 대개 금속선을 나선형으로 감아서 만든 탄성 부품입니다. 대부분 스테인레스 스틸이나 철강으로 만들어지며, 꼬임 또는 옆으로 감아서 제작됩니다.
용수철의 탄성 원리는 훅의 법칙에 따른 것입니다. 훅의 법칙은 탄성이 있는 물체에 대해 외력이 작용할 때, 변형된 크기는 가해진 외력과 비례한다는 법칙입니다. 즉, 용수철이 튕겨 나오는 원리는 외부에서 가해지는 힘이 용수철 내부의 분자 간 거리를 일시적으로 늘리게 만들어 탄성 에너지를 축적시켰다가, 외부 힘이 사라지면 다시 처음 크기로 돌아감으로써 에너지를 방출하는 것입니다.
안녕하세요. 한도리 과학전문가입니다.
금속 용수철은 일반적으로 철, 알루미늄 등의 금속을 사용하여 만들어집니다. 먼저 금속 원료를 분쇄하고, 이를 소형화한 뒤 성형합ㄴ디ㅏ. 그래서 목적에 맞게끔 제작이 되는 것이죠.이렇게 만들어진 용수철은 철의 물성을 이용하여 탄성력이 높아노며 일정한 강도를 유지합니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
용수철의 원리는 탄성입니다.
탄성은 물체를 변형시키면 원래의 모양으로 되돌아가려는 힘을 말합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 용수철(Spring)은 보통 금속 선재를 꼬아서 만들어집니다.
철이나 다른 금속 선재는 그 재질에 따라 다른 특성을 가지고 있습니다. 이 중에서 유연성이 뛰어나고 탄성이 있는 선재를 이용하여 용수철을 만듭니다.
용수철을 만들기 위해서는 먼저 금속 선재를 원하는 형태로 가공하고, 그 다음에 특수한 기계를 사용하여 꼬아서 감아봅니다. 이 과정에서 금속 선재가 압력에 의해 구부러지면서 탄성에 의해 다시 돌아가려고 합니다. 이렇게 구부러지는 과정에서 금속 분자 간에 결합이 재배치되고 결합 에너지가 축적됩니다. 결국에는 용수철이라는 강한 탄성을 가진 금속 선재가 만들어지게 됩니다.
용수철은 금속 선재가 갖는 탄성, 또는 탄성계수(elastic modulus)라는 물리적 특성 때문에 원래의 상태로 돌아갈 수 있습니다. 탄성계수란, 외부에 힘이 가해져도 일정한 변형만큼만 생길 때의 저항력을 말합니다. 이렇게 탄성에 의한 힘을 이용하여 용수철이 변형된 모양에서 원래의 모양으로 돌아갈 수 있게 됩니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
일명 스프링이라고 하는 용수철은 탄소함량이 많은 고탄소강 철을 가지고 만드는데요..
이렇게 탄소 함량이 많은 철은 탄성력(힘을 주었다가 없애면 돌아오는 성질)이 높아 주로 스프링이나 저울등
자기복원력을 필요로 하는 기계나 설비에 이용되기도하고..자동차의 쇼바에도 아주 큰 용수철을 사용하고 있습니다.
철을 만들때 탄소의 함량이 높을수록 이런 성질이 많아지고 단단해지는 특징이 있습니다.