이 기사에서는 기계 기계가 무엇인지, 기계 기계의 예와 다양한 유형의 기계 기계를 알아봅니다.
기계적인 기계란 무엇입니까?
기계 기계는 가해진 힘을 더 크거나 더 작은 힘으로 변환하는 기계 유형입니다. 즉, 기계적인 기계는 메커니즘을 통해 힘을 증가시키거나 감소시킵니다.
예를 들어, 지렛대는 팔 중 하나에 가해지는 힘을 배가시키기 때문에 기계 기계입니다. 따라서 레버를 사용하면 레버 없이 물건을 들어올릴 때보다 더 적은 힘으로 무거운 물건을 들어올릴 수 있습니다.
따라서 기계 기계는 훨씬 적은 노력을 가하면서 큰 힘을 생성하는 데 사용됩니다. 마찬가지로 핀셋의 경우처럼 움직임의 정확성을 높이기 위해 가해지는 힘을 줄이는 데 관심이 있는 경우도 있습니다.
기계기계는 수동기계 라고도 부를 수 있습니다.
기계 기계의 예
기계 기계의 정의를 확인한 후에는 기계 기계의 몇 가지 예를 볼 수 있습니다.
- 레버 : 팔 중 하나에 가해지는 힘을 증폭시키는 기계 기계입니다.
- 호이스트(Hoist) : 무거운 물체를 편안하게 운반하기 위한 기계장치.
- 자전거 : 다리의 원운동을 전진운동으로 바꾸는 기계장치.
- 수레 : 큰 무게를 더 적은 노력으로 운반할 수 있는 기계 장치.
- 캔 따개 – 캔을 여는 데 사용되는 기계 기계입니다.
기계 기계의 종류
기계 기계는 두 가지 유형으로 분류될 수 있습니다.
- 단순기계(simple machine) : 단순한 기구로 구성되어 있고 가해지는 힘의 크기나 방향을 바꿀 수 있는 기계적인 기계. 예: 레버, 풀리, 경사면.
- 복합 기계(Composite Machine) : 여러 개의 단순 기계를 직렬로 연결하여 구성한 기계 기계로, 이러한 유형의 기계 메커니즘이 더욱 정교합니다. 예: 자전거, 자동차, 크레인.
기계 기계의 기계적 장점
기계 기계의 기계적 장점은 기계 기계에 가해지는 힘이 얼마나 증폭되는지를 나타내는 매개 변수입니다. 따라서 기계적 이점은 입력 힘과 출력 힘 사이의 관계를 나타냅니다.
수학적으로 기계 기계의 기계적 이점은 적용된 힘에 대한 결과적인 힘의 비율로 정의됩니다.
기계적 이점은 적용된 힘의 속도를 하중이 이동하는 속도로 나누어 계산할 수도 있습니다. 마찬가지로, 이 표현식은 적용된 힘의 지점 변위를 하중 변위로 나눈 것과 동일합니다.
그런 다음 기계적 이점 공식에서 다음 관계를 추론할 수 있습니다.
- VM>1 : 결과적인 힘이 가해진 힘보다 크기 때문에 기계 기계는 힘의 크기를 증가시킵니다. 반면, 하중이 이동한 거리는 힘이 가해지는 지점이 이동한 거리보다 작습니다.
- VM<1 : 결과적인 힘이 적용된 힘보다 작으므로 기계 기계는 힘 값을 줄입니다. 그러나 우리는 힘이 가해진 지점에서 발생한 변위보다 더 큰 하중 변위를 얻습니다.
- VM=1 : 기계 기계의 결과 힘은 기계 기계에 가해진 힘과 같습니다. 하중의 변위와 힘이 가해지는 지점도 동일합니다. 이러한 유형의 기계 기계는 기계적 이점을 제공하지는 않지만 일반적으로보다 편안한 방법으로 근육 강화를 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 간단한 도르래를 사용하면 아래쪽 힘으로 무게를 들어 올릴 수 있어 짐을 더 쉽게 들어올릴 수 있습니다.
기계 기계 및 자동 기계
마지막으로 기계식 기계와 자동 기계의 차이점이 무엇인지 살펴보겠습니다.
기계 기계와 자동 기계의 차이점은 기계 기계는 수동으로 작동하는 반면 자동 기계는 자동화된 프로세스를 통해 작동한다는 것입니다.
따라서 기계 기계는 작동하려면 사람의 힘이 필요한 반면, 자동 기계는 일반적으로 버튼이나 컴퓨터 프로그램으로 활성화되고 전체 작동이 자동화됩니다.
그러나 기계 기계는 사람의 작업이 필요하지 않고 더 편리하기 때문에 점점 더 자동 기계로 대체되고 있습니다.