고대 그리스의 시칠리아 섬에 시라쿠사라는 도시가 있었습니다. 이 도시는 유명한 과학자이며 수학자였던 아르키메데스가 태어난 곳입니다. 기원전 250년 경에 로마군이 시라쿠사의 항구에 침략하자, 아르키메데스는 지레의 원리를 이용한 무기로 로마의 군하을 부수어 버렸다고 합니다. 이 무기는 "철의 발톱"이라고 불리웠는데, 지레에 줄을 연결하여 당기면 작용점에 있는 쇠갈고리가 적의 배를 잡아 침몰시키는 무기입니다.
인간이 의식주 생활을 하게 되면서 가장 먼저 부딪치게 된 문제는 무거운 물건을 옮기는 일이었습니다. 그런데 지레를 사용하면서 집을 지을때나 무기를 만들 때, 또는 아주 커다란 돌로 성을 쌓을 때의 어려움을 해결할 수 있었습니다.
아르키메데스는 지레를 이용해서 "철의 발톱"ㅇ,ㄹ 만든 것뿐만 아니라 기다랗고 튼튼한 지레와 받침대만 준다면 지구라도 움직여 보이겠다고 장담했다고 합니다. 아르키메데스의 알아낸 지레의 원리는 무엇일까요?
지레 - 막대를 이용하여 힘의 크기를 바꾸는 도구, 지레는 막대의 한 점을 물체를 받쳐 고정시키는데, 이 저믈 받침점이라고 한다. 그리고 받침점을 중심으로 물체를 들어 올리는 점이 작용점이고 그 반대쪽에 아래로 눌러 힘을 주는 곳이 힘점이다.
지레의 원리 - 지레가 펴형을 유지하려면, 다음과 같은 공식이 적용된다.
작용점과 받침점 사이의 거리 x 작용점에 놓여진 물체의 무게
= 힘점과 받침점 사이의 거리 x 힘점에 작용하는 힘의 크기
따라서, 작용점과 받침점 사이의 거리보다 힘점과 받침점 사이의 거리가 더 크다면, 물체의 무게보다 더 작은 힘을 들여서 물체를 들어 올릴 수 있다.
* 아르키메데스의 "철의 발톱"
물 밑에 돌담을 세운 다음 지렛대와 쇠갈고리를 줄로 연결하여 고정시켜 둔다. 적의 배가 쇠갈고리 위에 오면 황소가 줄을 잡아당긴다. 그리고 쇠갈고리가 위로 올라와 배를 잡아 기울려 침몰시키는 것이다.