지레와 도르래는 작은 힘으로 무거운 것을 쉽게 옮기도록 돕는 도구예요.
지레는 받침점에서 멀리 힘을 주면 더 작은 힘으로 물체를 들 수 있고, 가위와 병따개에도 이 원리가 숨어 있어요.
고정도르래는 힘의 방향을 바꾸고, 움직도르래는 힘의 크기를 줄여 줘요.
이 페이지에서는 받침점 위치와 도르래를 바꿔 보며 힘이 어떻게 달라지는지 직접 확인해 봐요.
지레의 원리
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받침점 위치에 따라 필요한 힘이 달라지는 지레
30%
💡 지레란?
①막대와 받침점을 이용해 물체를 들어 올리는 도구예요
②받침점이 물체에 가까울수록 작은 힘으로 들 수 있어요
③대신 더 먼 거리를 움직여야 해요
④시소, 병따개, 가위가 지레의 예예요
도르래의 종류와 원리
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고정 도르래, 움직 도르래, 복합 도르래의 비교
🔧 고정 도르래
①고정 도르래: 천장에 고정되어 움직이지 않아요
②힘의 방향만 바꿔줘요 (아래로 당겨서 위로 올림)
③힘의 크기는 줄어들지 않아요
④우물의 두레박이 고정 도르래예요
생활 속 지레와 도르래
지레의 예
시소 / 병따개 / 가위 / 집게 / 손톱깎이
받침점, 힘점, 작용점의 위치가 달라요
도르래의 예
두레박(고정) / 크레인(복합) / 엘리베이터(복합)
무거운 물체를 쉽게 들어 올려요
🏗️ 일의 원리
①도구를 사용하면 힘은 줄일 수 있지만
②줄인 만큼 거리를 더 움직여야 해요
③힘 × 거리 = 일의 양은 항상 같아요
④이것을 일의 원리라고 해요
총정리
일의 원리
힘 × 이동 거리 = 일의 양 (항상 같아요)
도구는 힘을 줄여주지만, 거리가 늘어나요
🎯 핵심 포인트
①지레: 받침점을 물체 가까이 → 작은 힘으로 들기
②고정 도르래: 힘의 방향만 변경
③움직 도르래: 힘이 반으로 감소 (거리 2배)
④복합 도르래: 방향 변경 + 힘 감소
⑤일의 원리: 힘 × 거리는 항상 같아요
예제와 단원평가
예제 1
움직 도르래 한 개를 사용해 물체를 들어 올리면, 필요한 힘과 당겨야 하는 줄의 길이는 각각 어떻게 되는가?
1
움직 도르래는 물체와 함께 움직이며 힘을 반으로 줄여 준다.
2
대신 줄은 2배 길이만큼 당겨야 한다.
▸ 힘은 1/2로 줄고, 줄은 2배로 당겨야 한다
고정 도르래는 힘의 방향만 바꾸고, 움직 도르래는 힘의 크기를 줄인다.
예제 2
도구를 사용해 물체를 드는 힘을 1/2로 줄였다. 한 일의 양(힘 × 거리)과 이동 거리는 어떻게 되는가?
1
도구를 써도 한 일의 양(힘 × 거리)은 변하지 않는다(일의 원리).
2
힘이 1/2이 되었으므로 이동 거리는 2배가 되어 곱이 같아진다.
▸ 일의 양은 같고, 거리는 2배
일의 원리: 도구는 힘을 줄여 주지만 그만큼 거리가 늘어난다.
단원평가 유형
지레와 도르래에 대한 설명으로 옳은 것은?
①고정 도르래는 힘의 크기를 줄여 준다
②움직 도르래는 힘을 반으로 줄여 준다
③지레는 받침점이 물체에서 멀수록 작은 힘으로 든다
④도구를 쓰면 한 일의 양이 줄어든다
⑤도르래를 써도 당기는 거리는 변하지 않는다
▸ ② 움직 도르래는 힘을 반으로 줄여 준다
1
움직 도르래는 물체와 함께 움직이며 힘을 절반으로 줄여 준다(거리는 2배).
2
고정 도르래는 방향만 바꾸고(①), 지레는 받침점이 물체에 가까울수록 작은 힘으로 들며(③), 일의 양은 일정하고(④), 힘이 줄면 거리가 늘어난다(⑤).