학문

도르래를 여러 개 쓰면 왜 힘이 적게 들어도 되나요?

물리 시간에 복합 도르래를 배우는데, 도르래 개수를 늘리면 무거운 물체를 들 때 힘이 훨씬 덜 든다고 해요. 대신 줄을 당기는 거리는 늘어난다고 하는데, 왜 이런 식으로 힘과 거리가 교환되는 건지 궁금합니다.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    포인트는 힘을 여러가닥의 줄이 나눠 든다는데 있어요.

    움직도르래를 쓰면 물체 무게를 줄 한가닥이 아니라 여러 가닥이 함께 지탱해요. 예를 들어 줄 두가닥이 물체를 받치고 있으면, 각 가닥은 무게의 절반씩만 감당하면 돼요. 그러니 우리가 당기는 힘도 절반이면 충분한거죠. 도르래를 더 늘려 네 가닥이 받치면 힘은 1/4 로 줄어요

    그런데 여기서 거리와 힘이 교환돼는데, 물체를 1미터 올리려면 그 여러 가닥의 줄을 다 짧게 만들어야 하거든요. 두 가닥이면 각각 1미터씩, 합쳐서 2미터를 당겨야 해요. 그래서 힘은 절반이지만 당기는 거리는 두 배가 되는 거예요. :)

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