이상한 저울

목  적 : 작용 반작용과 물체간에 작용하는 힘을 정확히 찾을 수 있다.

 

준비물 : 추2개, 용수철 저울 1개, 도르래 2개, 실 2m.

 

방  법

①  아래의 오른쪽 그림 a와 같이 용수철저울을 천장에 매달고 아래 끝에 10㎏의 추를 매달면, 용수철 저울의 눈금은 얼마를 가리킬까?

②  아래의 왼쪽 그림과 같이 책상 양쪽에 도르래를 설치하고, 용수철저울 양쪽에 실을 매달고, 그 끝에 10㎏의 추를 달았을 때, 저울의 눈금은 얼마인가? 10㎏중인가? 20㎏중 인가?  A, B점에 작용하는 장력은 ? 

 

결  과 : a는 10㎏중을 가리킨다. d는 양쪽에서 10㎏중으로 당겨서 20㎏중을 가리킬 것 같은데 여전히

               10㎏중을  가리킨다.

 

원 리 : a, b, c, d의 용수철은 모두 같이 늘어난다.

  a. 추가 아래로 10㎏중으로 당기면 천장이 위로 10㎏중으로 당겨 평형.

  b. 추가 아래로 10㎏중으로 당기면 벽이 왼쪽으로 10㎏중으로 당겨 평형.

  c. 추가 아래로 10㎏중으로 당기면 바닥이 아래로 10㎏중으로 당겨 평형.

 

 d. c의 바닥이 당기는 것을 추가 대신하므로, 여전히 10㎏중을 가리킨다.

※ 추만 힘을 작용하는 것이 아니라 천장이나 벽, 바닥도 힘을 작용한다는 것을 알아야 한다.