Title : 일의 도구 Date : 18 / 10/ 2018
→힘의 이득이 있도록 고안한 장치(일의 이득은 없다)로 지레, 빗면, 도르래 등이 있다
Objective |
지레(lever) |
1. Definition |
무거운 물건을 움직이는 데에 쓰는 막대기 a solid bar, often made of metal, that you put under a heavy object to move it. |
2. Scientific definition |
막대의 한 점을 받치고 그 받침점을 중심으로 물체를 움직이는 장치 A lever is a beam connected to ground by a hinge, or pivot, called a fulcrum. The ideal lever does not dissipate or store energy, which means there is no friction in the hinge or bending in the beam. |
3. Solving Problems |
무게 100N인 돌을 지레를 이용하여 들어 올리고 있다. 20N에 힘을 작용하여 0.5m를 내렸더니 수평이 되었다면, 돌이 올라간 높이는? |
작용점(a point of action)지레를 사용하여 물체를 들어올릴 때 물체가 놓인 점 받침점: 지레의 받침이 놓인 지점 힘점: 지레에 힘을 가하는 지점 |
5. Other Information |
지레의 원리 :일의 원리에 의해 사람이 지레에 한 일= 지레가 물체에 한 일 F x s = w x h 받침점을 꼭직점으로 한 두 직각 삼각형의 닮음을 이용하면 F x b= w x h |
6. Think and Discuss |
①사람이 지레에 한 일 = 지레에 작용한 힘 x 지레의 이동 거리 W 사람 = F x s = ( w x ) x ( h x ) = w x h ②지레가 물체에 한 일 = 지레가 물체에 작용한 힘 x 물체의 이동 거리 W지레 = w x h ③물체를 직접 들어 올릴 때 한 일 = 물체의 무게 x 물체의 이동 높이 W직접 = w x h *①=②=③이므로 결국 모든 일은 같다. 지레 사용은 힘의 이득은 있을 수 있으나 일의 이득은 없다. |
Objective |
빗면(an inclined plane) |
1. Definition |
높이가 다른 지점을 잇는 평평한 면 |
2. Scientific definition |
수평면에 대해 기울어진 면 An inclined plane, also known as a ramp, is a flat supporting surface tilted at an angle, with one end higher than the other, used as an aid for raising or lowering a load. |
3. Solving Problems |
물체가 300N인 물체를 P지점까지 이동하는데 들어가는 힘을 구하여라. (단, 빗면의 길이는 6m, 직접적인 높이는2m) |
4. Scientific terms |
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5. Other Information |
빗면의 원리 일의 원리에 의해 빗면을 사용할 때 한 일 = 물체를 직접 들어 올릴 때 한 일 F x s = w x h →빗면을 사용할 때 힘: F = w x ← (s>h) 이므로 힘의 이득 →힘을 작용한 거리: (s>h)이므로 이동 거리는 손해 |
6. Think and Discuss |
일의 원리 ①빗면을 사용할 때 한 일 = 빗면에서 물체에 작용한 힘 x 빗면에서 물체가 이동한 거리 W빗면 = F x s = (w x ) x s = w x h ②물체를 직접 들어 올릴 때 한 일 = 물체의 무게 x 물체의 이동 높이 W직접 = w x h *①=②이므로 결국 모든 일은 같다. 빗면의 사용은 힘의 이득은 있을 수 있으나 일의 이득은 없다. |
Objective |
도르래(pulley) |
1. Definition |
줄을 걸어 물체를 들어 올리는 도구로 고정 도르래와 움직 도르래, 그리고 이 둘을 조합한 복합 도르래가 있다. |
2. Scientific definition |
도르래의 종류 1. 고정 도르래: 천장 등에 매달아서 위치가 고정되어 있는 도르래 고정 도르래의 원리 고정 도르래를 사용할 때 한 일 = 물체를 직접 들어 올릴 때 한 일 F x s = w x h › 줄을 당긴 힘: F=w ← 물체의 무게는 줄을 통해 그대로 전달된다. 힘의 이득이 없다. › 줄을 당긴 길이: s = h ← 물체가 올라간 높이와 같아 이동 거리의 이득이 없다.
일의 원리 ① 사람이 도르래에 한 일 = 줄을 당긴 힘(물체 무게) x 줄을 당긴 길이(올라간 높이) W사람 = F x s = w x h ② 도르래가 물체에 한 일 = 물체의 무게 x 물체가 올라간 높이 W도르래 = w x h |
2-2. Scientific definition |
2. 움직 도르래: 물체와 함께 움직이는 도르래 움직 도르래의 원리 움직 도르래를 사용할 때 한 일 = 물체를 직접 들어 올릴 때 한 일 |