[도구의 원리 #4-1] 쐐기

[도구의 원리#4-1] 쐐기

빗면의 원리를 활용한 도구 첫번째로 쐐기를 볼 예정이다. 이 내용들은 데이비드 멕컬레이의 [도구와 기계의 원리]라는 책에서 읽은 것임을 다시 밝힌다. 이 책에서 설명한 것과 내가 이해한 것들을 정리해보는 것이 이 포스팅의 목표다.

 

쐐기는 우리가 빗면에서 활용한 내용과 똑같은 원리로 작용한다.

 

[도구의 원리 #4] 빗면

빗면의 원리에서는 작은 힘으로 똑같은 일을 수행하는 방법을 확인했었다. 이와 마찬가지로 쐐기도 먼 거리를 움직이는 대신 적은 힘으로 일을 수행하는 방법으로 우리에게 도움을 주는 도구다.

 

결국 우리는 일을 수행하면 된다. 일이라는 것은 힘과 거리의 곱이다. 힘을 줄이더라도 거리를 늘림으로써 똑같은 일을 수행하는 것이 빗면의 원리의 핵심이다. 이것이 빗면을 이용한 쐐기에서도 확인할 수 있다.

 

쐐기라고 하면 실생활에 와닿지 않으니, 문을 고정하기 위해 끼워넣는 나무조각정도로 이해해보자. 혹은 자동차를 움직이지 않게 고정하는 고임목정도로 예를 들어도 좋을 듯 하다.

 

쐐기는 움직이는 빗면이다. 빗면이 움직인 거리보다 물체, 즉 문이 들리는 높이는 현저히 낮다. 빗면의 원리에서 옮긴 것이 돌이라면 쐐기는 문을 들어올리는 것이다. 빗면이 움직인 거리가 더 길기 때문에 문을 들어올리는데 필요한 힘보다 적은 힘으로 문을 들어올릴 수 있는 이야기다! 글로 설명하자니 굉장히 이해하기 어려워보이지만 조금 생각해보면 직관적으로 받아들일 수 있는 내용이다.

 

문을 고정하는 쐐기의 경우에는 문을 들어올리면 문 역시 쐐기를 바닥으로 세게 밀게 된다. 이 과정에서 쐐기와 바닥 사이에 마찰이 생기고 문이 열린상태로 고정되게 된다. 이것이 빗면을 이용한 쐐기의 원리다.

 

PPT를 이용해서 나름 표현해봤다. ㅎㅎ;;

 

일의 양을 구하는 힘과 거리의 곱의 법칙만 이용해서 빗면과 쐐기의 원리를 어느정도 이해하고 넘어갈 수 있었다.

이러한 원리는 자르는 도구들과 나사, 지퍼까지도 적용되는 원리다. 우리 주변에 있는 도구와 기계의 원리를 파악하는 일은 어려워보이고 궁금하지 않을 수도 있지만, 하면 할수록 인간이라는 종이 정말 똑똑하다는 것을 느끼게 된다. 이제 시작이다. 나는 복잡한 기계의 원리들도 파악하고 싶어졌다. 재미를 잃지 않고 나아가길 바란다!!