지레
지레(영어: Lever)는 막대와 이를 고정하는 받침점, 힘을 주는 힘점, 물체에 힘을 가하는 작용점으로 구성된 도구이다. 3종 지레를 제외한 다른 지레는 적은 힘으로 큰 힘을 가하기 위해서 쓰인다.
지레의 원리
힘점과 받침점 사이의 거리x힘점에 가해준 힘 = 작용점과 받침점 사이의 거리x작용점이 물체에 가하는 힘이다. 지레의 원리는 아르키메데스가 발견하였다. 그는 '내게 충분히 긴 지레와 받침대, 설 만한 장소를 준다면 지구를 움직여 보겠다'(Give me a lever long enough, a fulcrum, and a place to stand, and I shall move the earth)고 말하기도 했다.
지레의 종류
받침점, 힘점, 작용점의 위치에 따른 분류이다. 1,2종 지레는 적은 힘으로 큰 힘을 낼 수 있는 반면 3종 지레는 큰 힘으로 적은 힘을 낼 수 있다.
1종 지레
작용점-받침점-힘점 순서로 있는 지레. 거리에 따라 드는 힘의 크기와 이동 거리가 달라진다. 세 종류의 지레 중 유일하게 힘의 방향을 바꿀 수 있다. 가장 흔히 생각하는 모양의 지레이기도 하다. 이때 받침점이 작용점에서 멀어질수록 힘은 적게 드나 이동거리가 더 길어진다. 시뮬레이션 예시
2종 지레
2종 지레
받침점-작용점-힘점 순서로 있는 지레. 작용점-받침점 거리보다 힘점-받침점 거리가 항상 크기 때문에 항상 힘의 이득이 있다. 대신 이동거리는 늘어난다. 예시
3종 지레
받침점-힘점-작용점 순서로 있는 지레. 받침점-힘점 거리가 받침점-작용점 거리보다 항상 짧기 때문에 힘에 손해를 보는 대신 이동거리에서 이득을 보며 더욱 정교한 작업이 가능하다.
예시
- 사람의 팔[* 참고로 인간 세상에서 가장 흔한 지레이다. --그야 대부분의 사람들이 팔 쓰는걸 맨날 볼 수밖에 없잖아?--]
- 낚싯대
- 손톱깎이의 몸통 부분[6]
- 젓가락 [7] [8]
- 집게 [9]
- 스테이플러
- ^ 구조는 시소와 같지만 힘의 작용은 시소보다 투석기에 좀 더 유사하다.
- ^ 알루미늄 캔따개는 2종 지레와 1종 지레가 순차적으로 작용하도록 설계되어 있다.
- ^ 숟가락으로 병을 따는것은 1종 지레이니 혼동하지말자.
- ^ 손톱깎이는 한 도구 안에 2종 지레와 3종 지레가 같이 들어있다.
- ^ 알루미늄 캔따개는 2종 지레와 1종 지레가 순차적으로 작용하도록 설계되어 있다.
- ^ 손톱깎이는 한 도구 안에 2종 지레와 3종 지레가 같이 들어있다.
- ^ 야구방망이와 비슷하다. 괜히 탁구채처럼 짧지 않고 긴 게 아니다. 멀리 보내는 게 중요해서 긴 걸 휘두르는 거다.
- ^ 이 경우에는 멀리 보낸다는 것보다는 정확한 작업이 가능하다는 점에서 이득이 있다.
- ^ 젓가락과 마찬가지로 정확한 조작을 요하는 작업에 사용된다.
