답변자 : 음성중 강준길(연락처 010-5498-2167)

도르레란 바퀴의 홈에 강이나 사슬·벨트 등을 걸어 작은 힘을 큰 힘으로 바꾸거나 힘의 방향을 바꾸는 장치를 말한다. 도르래는 사용 방법에 따라 고정도르래·움직도르래·결합 도르래로 나뉜다. 고정도르래는 중심축을 고정한 도르래로, 강에 가해지는 힘과 물체를 움직이는 힘은 같으나, 힘의 방향을 바꿀 수 있다. 움직도르래는 움직이려하는 물체와 함께 움직이는 도르래로, 물체를 움직이는 힘은 강에 가해지는 힘의 2배가 되지만 물체가 움직이는 거리는 강을 끄는 길이의 반이 된다. 결합 도르래는 고정도르래와 움직도르래를 조합한 것으로, 힘의 방향을 바꾸면 동시에 힘의 크기를 바꿀 수 있다.

그럼 이제는 고정 도르래의 원리를 설명해보겠다. 고정 도르래는 줄이 바퀴에서 떨어지는 점이 힘점과 작용점이 된다. 그러니까 가운데 받침점에서 힘점과 작용점이 같은 거리에 있게 된다. 따라서 고정 도르레는 물체를 들어 올리는 데는 물체의 무게와 같은 크기의 힘이 필요하게 되는 것을 이용한 것이다.

움직도르래의 원리 움직도르래에서는 받침점, 작용점, 힘점이 일직선으로 되어 있다. 움직도르래는 받침점이 작용점 밖에 있는 지레와 마찬가지다. 따라서 힘점에 작용하는 힘은 작용점에 작용하는 힘의 1/2이 된다. (단, 움직도르래 자신의 무게는 계산하지 않았을 때)

고정 도르래는 축이 고정되어 있는 도르래로, 힘은 줄어들지 않고 다만 고정 도르래는 힘의 방향을 바꾸어 주는 역할만 한다. 이 고정 도르래는 우물물을 길어 올리거나 아파트에서 짐을 올리거나 내릴 때, 국기 게양대 등에 이용 된다. 움직도르래는 축이 고정되어 있지 않고 움직이는 도르래다. 끌어당기는 힘은 물체 무게의 1/2로 힘의 이득이 있습니다.(움직 도르래가 1개일 경우) 또, 끌어당기는 줄의 길이는 추가 올라간 높이의 2배가 된다. 결합 도르래는 여러 개의 고정 도르래와 움직도르래를 줄 1개로 연결하여 사용하는 도르래다. 움직 도르래와 결합도르래는 공장, 공사현장에서 쓰는 것들이라고 알면 된다.

오늘은 이렇게 도르래가 무엇인지, 또 도르래의 원리에 대해서 알아보았다. 즉 고정 도르래에 줄을 걸치고, 한쪽에는 물건을, 한쪽에서는 줄을 당길때 힘이 덜들어가고, 움직도르래는 물건들 들을때 힘이 들어가는 양을 반으로 줄어들게 한다는 것이다. 그동안 도르래에 대해 옅은 상식만 가지고 있었는데 이제 도르래의 원리에 대해서 잘 알 것 같다.