간단한 기계 문제 12가지 예시
1. 옆쪽에 있는 고정 도르래 그림을 보세요! 이것을 들어 올리려면 힘 F가 필요합니다.
…만큼 큰
A. 50 N
B. 100 N
C. 200 N
D. 1000 N
논의
하중의 무게는 100뉴턴입니다. 이 하중을 들어 올리려면 최소 100뉴턴의 힘이 필요합니다.
정답은 B입니다.
2. 사진을 보세요!
지렛대의 기계적 이점은…
1
B. 1,5
C. 2,5
D. 10
논의
알려진 바에 따르면:
무게(w) = 75 뉴턴
힘(F) = 7,5 뉴턴
파워 암(LK) = 50cm
하중 지지력(LB) = 5cm
질문: 기계적 이점(KM)
답변 :
지렛대의 기계적 이점을 구하는 공식:
KM = w / F 또는 KM = LK/LB
설명: KM = 기계적 이점, w = 하중 무게, F = 힘, LK = 동력 팔, LB = 하중 팔.
지렛대의 기계적 이점은 위의 공식을 사용하여 계산됩니다.
KM = w/F = 75 뉴턴 / 7,5 뉴턴 = 10 또는
KM = LK/LB = 50cm / 5cm = 10
정답은 D입니다.
3. 다음 지렛대 이미지를 보세요!
바위를 들어 올리는 데 필요한 힘의 크기는…
A. 2.250 뉴턴
B. 1.500 뉴턴
C. 750 뉴턴
D. 500 뉴턴
논의
알려진 바에 따르면:
하중 중량(w) = 1500 뉴턴
하중 팔 길이(파운드) = 0,5미터
파워 암(Lk) = 1,5미터
질문: 힘(F)
답변 :
지렛대의 기계적 이점을 구하는 공식:
Km = w / F 또는 Km = Lk/Lb
공식 설명:
Km = 기계적 이점, w = 하중 무게, F = 힘, Lk = 동력 팔, Lb = 하중 팔.
기계적 이점:
킬로미터 = 킬로그램/파운드 = 1,5/0,5 = 3
화려한 스타일:
Km = w / F
F = w / Km
F = 1500 뉴턴 / 3
F = 500 뉴턴
정답은 D입니다.
4. 사진을 보세요!
위의 네 가지 단순 기계 중 경사면의 원리를 이용하는 기계는...
A. 1과 2
B. 1 및 3
C. 2 및 3
D. 3 및 4
논의
단순 기계는 인간의 작업을 더 쉽게 해주는 도구입니다. 예를 들어, 물체를 특정 높이까지 올리는 데 어려움을 겪는다면 경사면을 사용할 수 있습니다. 경사면을 따라 물체를 미는 것은 직접 들어 올리는 것보다 힘이 덜 듭니다. 이 경우 물체는 움직이지만 경사면은 고정되어 있습니다.
위 이미지의 경사면은 경사면 정지해 있는 것입니다. 움직일 수 있는 단순 기계인 경사면이 있는데, 이는 나사(1)와 쐐기입니다. 쐐기의 예로는 축(2), 칼, 끌이 있습니다. 이 경우 물체는 정지해 있는 동안 경사면이 움직입니다.
정답은 A입니다.
5. 다음은 지렛대의 원리를 이용하는 간단한 기계입니다...
논의
단순 기계의 한 종류로 지렛대가 있습니다. 지렛대는 힘을 증폭시키는 도구로, 발생되는 힘이 놓는 힘보다 큽니다. 지렛대에는 1종 지렛대, 2종 지렛대, 3종 지렛대의 세 가지 종류가 있습니다. 1종 지렛대의 특징은 받침점이 힘이 작용하는 지점과 하중 사이에 있다는 것입니다. 예를 들어 가위와 펜치가 있습니다. 2종 지렛대의 특징은 하중이 받침점과 힘이 작용하는 지점 사이에 있다는 것입니다. 예를 들어 못 뽑는 도구와 스테이플러가 있습니다. 3종 지렛대의 특징은 힘이 하중과 받침점 사이에 있다는 것입니다. 예를 들어 빗이 있습니다.
그림 B는 받침점(바퀴)과 동력(들어 올리는 힘과 사람이 미는 힘) 사이에 하중이 있는 2종 지레의 예입니다.
정답은 B입니다.
6. 다음의 간단한 기계는 위의 간단한 기계와 동일한 작동 원리를 가지고 있습니다. 즉,...
논의
위 그림의 단순 기계는 지렛대입니다. 지렛대는 힘을 증폭시키는 장치로, 작용하는 힘보다 결과적인 힘이 더 큽니다. 지렛대에는 1종 지렛대, 2종 지렛대, 3종 지렛대의 세 가지 종류가 있습니다.
일종 지레의 특징은 받침점이 힘과 하중 사이에 있다는 것입니다. 예를 들어 지레, 가위, 펜치 등이 있습니다.
제2종 지레의 특징은 받침점과 작용하는 힘의 중심 사이에 하중이 있다는 것입니다. 예를 들어 못 뽑이와 스테이플러가 있습니다.
제3종 지레의 특징은 힘이 하중과 받침점 사이에 작용한다는 점입니다. 예를 들어 붓이 있습니다.
위 문제의 그림은 지렛대이고, 지렛대와 같은 원리로 작동하는 간단한 기계는 가위입니다.
정답은 C입니다.
7. 다음 그림에 나와 있는 시소 게임을 보세요!
A 아이의 몸무게는 B 아이의 몸무게보다 큽니다. 시소가 균형을 이루려면 A 아이의 몸무게는 몇 cm일까요?
A. 받침점 T가 점 P로 이동합니다.
B. 아이 B가 R 지점으로 이동합니다.
C. 아이 A가 P 지점으로 이동합니다.
D. 아이 B가 Q 지점으로 이동합니다.
논의
시소는 간단한 지렛대 기계의 한 예입니다. 시소의 기계적 이점 공식은 다음과 같습니다.
KM = w lb = F lk
설명 :
KM = 기계적 이점
w = 부하
lb = 하중 팔 = 하중과 받침점 사이의 거리. 그림에서 받침점은 T로 표시됩니다.
F = 전력
lk = 동력팔 = 동력원과 받침점 사이의 거리. 그림에서 받침점은 T입니다.
위의 공식에 따르면, 하중(w)과 하중팔(lb)의 곱이 힘(F)과 힘팔(lk)의 곱과 같도록 하려면, 하중이 크고 힘이 작을 경우 하중팔(lb)은 작아야 하고 힘팔(lk)은 커야 합니다.
위 이미지를 보세요. A가 더 큰 하중이고 B가 더 작은 힘일 때, 하중 팔은 작고 힘 팔은 클 때 평형이 이루어집니다.
아이 A가 P로 이동한 후 하중 지지대가 작아집니다.
정답은 C입니다.
8.
아래 사진을 보세요!
위의 네 개의 경사면 중에서 기계적 이점이 동일한 경사면은 그림 번호 …에 나와 있습니다.
A. (1) 및 (2)
B. (1) 및 (3)
C. (2) 및 (4)
D. (3) 및 (4)
논의
경사면은 단순 기계의 일종입니다. 단순 기계는 사람들이 작업을 수행하는 데 도움을 주는 도구입니다. 경사면은 사람들이 물체를 특정 높이까지 쉽게 올릴 수 있도록 도와줍니다.
경사면의 기계적 이점은 경사면의 길이와 높이의 비율입니다.
경사면의 기계적 이점 1 = 5cm / 2cm = 2,5
경사면의 기계적 이점 2 = 3cm / 2cm = 1,5
경사면의 기계적 이점 3 = 3cm / 1cm = 3
경사면의 기계적 이점 4 = 12cm / 4cm = 3
동일한 기계적 이점은 그림 (3)과 (4)에 나타나 있습니다.
정답은 D입니다.
9.
일부 경사면은 그림과 같은 크기를 가지고 있습니다.
기계적 이점이 동일한 것은 경사면이다.
A. (1) 및 (2)
B. (1) 및 (3)
C. (2) 및 (4)
D. (3) 및 (4)
논의
경사면의 기계적 이점 1 = 3,2m / 80cm = 320cm / 80cm = 4
경사면의 기계적 이점 2 = 3,6m / 90cm = 360cm / 90cm = 4
경사면의 기계적 이점 3 = 3m / 120cm = 300cm / 120cm = 2,5
경사면의 기계적 이점 4 = 4m / 125cm = 400cm / 125cm = 3,2
동일한 기계적 이점은 그림 (1)과 (2)에 나타나 있습니다.
정답은 A입니다.
10.
아래 경사면 이미지를 보세요!
동일한 기계적 이점을 갖는 경사면은…
A. (1) 및 (2)
B. (1) 및 (3)
C. (2) 및 (3)
D. (3) 및 (4)
논의
경사면의 기계적 이점 1 = 3m / 1,2m = 2,5
경사면의 기계적 이점 2 = 5m / 2m = 2,5
경사면의 기계적 이점 3 = 4m / 1,5m = 2,6
경사면의 기계적 이점 4 = 3,6m / 1,2m = 3
동일한 기계적 이점은 그림 (1)과 (2)에 나타나 있습니다.
정답은 A입니다.
11. 간단한 기계
다음 지렛대 이미지를 보세요.
두 변 AB, BC, CD, DE가 같을 때, 지렛대가 균형을 이루도록 E 지점에 가해야 하는 힘의 크기는 얼마일까요?
A. 300 N
B. 450 N
C. 750 N
D. 900 N
논의
알려진 바에 따르면:
AB = BC = CD = DE = l
하중 팔(파운드) = l
동력 팔(Lk) = 3l
하중 중량(w) = 900 뉴턴
질문: 힘(F)
답변 :
기계적 이점:
Km = Lk/Lb = 3l/l = 3
화려한 스타일:
Km = w / F
F = w / Km
F = 900 뉴턴 / 3
F = 300 뉴턴
정답은 A입니다.
12. 아래 레버 그림을 보세요!
하중이 받침점 쪽으로 10cm 더 이동합니다. 지렛대의 균형을 유지하려면 힘은...
A. 플러스 54 N
B. 마이너스 64 N
C. + 75 N
D 마이너스 96 N
논의
동력팔(Lk)을 계산하세요.
알려진 바에 따르면:
하중 팔 길이(파운드) = 25cm
하중 중량(w) = 480 뉴턴
힘(F) = 160 N
질문: 파워 암(Lk)
답변 :
기계적 이점(km):
Km = w / F = 480 뉴턴 / 160 N = 3
파워 암(Lk):
킬로미터 = 파운드/파운드
3 = Lk/25cm
Lk = (3)(25cm)
Lk = 75cm
힘의 크기(F)를 계산하세요.
알려진 바에 따르면:
하중 팔 길이(파운드) = 25cm – 10cm = 15cm
하중 중량(w) = 480 뉴턴
파워 암(Lk) = 75cm
질문: 힘(F)
답변 :
기계적 이점(km):
킬로미터 = 파운드/파운드
Km = 75cm / 15cm
Km = 5
힘의 크기(F):
Km = w / F
F = w / Km
F = 480 뉴턴 / 5
F = 96 뉴턴
지렛대가 균형 상태에 있으려면 힘을 64뉴턴(160N - 96N)만큼 줄여야 합니다.
정답은 B입니다.
질문 출처:
중학교/이슬람 중학교 과학 국가 시험 문제
