이 기사에서는 고정 도르래가 무엇인지, 고정 도르래의 예, 고정 도르래의 방정식에 대해 알아봅니다. 또한 고정도르래와 가동도르래의 차이점에 대해서도 설명합니다.
고정 풀리 란 무엇입니까?
고정 도르래는 사용 중에 고정된 상태로 유지되는 도르래 유형입니다. 즉 고정도르래는 힘을 정적으로 전달하는 역할을 하는 기계장치이다.
예를 들어 우물은 고정 도르래입니다. 따라서 우물의 고정 도르래는 바닥에서 물을 배출하는 힘을 전달하고 공정 전반에 걸쳐 동일한 위치에 유지됩니다.
고정 도르래의 주요 특징은 기계적 이점이 없으므로 가해지는 힘이 저항의 무게와 동일하다는 것입니다. 그러나 고정 도르래를 사용하면 가해지는 힘의 방향과 방향을 변경할 수 있으므로 하중을 더 쉽게 들어 올릴 수 있습니다.
고정 풀리의 요소
이제 고정 도르래의 정의를 알았으므로 이러한 유형의 도르래를 구성하는 다양한 요소가 무엇인지 살펴보겠습니다.
- 동력(P) : 풀리에 매달린 하중에 대응하기 위해 풀리에 가해지는 힘입니다. 즉, 힘은 하중을 들어올리기 위해 가해져야 하는 힘입니다.
- 저항(R) : 풀리와 함께 움직이고자 하는 하중에 의해 가해지는 힘입니다. 즉, 우리가 이겨내야 할 힘이다.
- 장력(T) : 도르래를 유지하기 위해 지지대가 도르래에 가하는 힘입니다. 장력의 값은 힘과 저항의 벡터 합과 같습니다.
고정 도르래는 힘과 저항 사이의 지점을 구성하기 때문에 1차 지레로 간주될 수도 있습니다.
고정 풀리의 공식
고정 풀리에서 전달되는 힘은 하중의 저항과 동일합니다. 따라서 고정 풀리의 공식은 힘이 저항과 같다는 것입니다(P=R).
고정 풀리 공식은 두 번째 평형 조건에서 파생될 수 있습니다. 동력과 저항은 평행한 힘이고 도르래 중심으로부터의 거리가 동일하므로 두 번째 평형 조건을 적용하면 두 힘은 동일해야 합니다.
따라서 고정 도르래에는 기계적 이득이 없지만 고정 도르래의 기능은 단순히 가해지는 힘의 방향을 바꾸는 것입니다. 이는 보기보다 더 유용합니다. 예를 들어 아래쪽으로 힘을 가하여 물체를 들어올릴 수 있기 때문입니다.
고정 풀리의 예
다음은 일상생활에서 볼 수 있는 고정도르래의 몇 가지 예입니다.
- 우물 – 우물의 물은 고정된 도르래에 의해 끌어당겨집니다.
- 깃대 – 일반적으로 깃발은 고정된 도르래에 의해 게양됩니다.
- 블라인드 – 일부 블라인드는 고정 도르래로 작동하므로 고정 도르래 메커니즘으로 블라인드를 올리거나 내릴 수 있습니다.
- 작품 : 작품에서는 물체를 올리고 내리는 고정도르래를 설치하는 것이 일반적이다.
고정도르래와 가동도르래
이 섹션에서는 가장 많이 사용되는 두 가지 유형의 도르래인 고정 도르래와 이동식 도르래의 차이점을 살펴보겠습니다.
이동식 도르래는 작동 중에 움직이는 도르래의 한 유형입니다. 일반적으로 이동식 도르래는 사용 중에 수직으로 상하로 움직입니다.
따라서 고정도르래와 가동도르래의 차이는 고정도르래는 완전히 정지되어 있는 반면 가동도르래는 사용 중에 움직인다는 점이다.