도르레를 많이 설치할수록 필요한 힘이 계속 줄어드나요?

Question

과거 수원 화성을 축조할 때 도르레를 사용하여 무거운 돌도 힘을 절반만 들여서 들어올렸다는 말이 있는데 그럼 도르레를 여러개에 걸쳐 복합적으로 설계하면 그만큼 힘이 계속 세이브될 수 있는지 아니면 아무리 여러개를 설치해도 그 한계가 있는 것인지요?

Answer 1

안녕하세요.

단일 도르레는 힘의 방향을 바꾸는 데 주로 사용됩니다. 이 경우, 무거운 물체를 들어올리는 데 필요한 힘을 절반으로 줄일 수 있습니다. 여러 도르레를 복합적으로 사용하면 이론적으로는 각 도르레가 추가될 때 마다 필요한 힘이 줄어듭니다. 예를 들어, 도르레가 두 개인 시스템은 필요한 힘을 1/4로 줄일 수 있습니다.
실제로는 도르레의 바퀴와 로프 사이, 그리고 기타 회전 부분에서 발생하는 마찰이 있어 완벽한 효율을 달성하기 어렵습니다. 마찰은 시스템의 전체 효율을 감소시키며, 따라서 이상적인 수치보다는 더 많은 힘이 필요할 수 있습니다. 또, 이론적으로는 도르레의 수를 무한히 늘릴 수 있지만, 실제로는 공간, 비용, 유지 보수, 마찰 손실 등 여러 제약 요인 때문에 한계가 있습니다.