도시
엘리베이터는 어떻게 균형을 잡을까? 추와 도르래의 과학
3~9세
핵심 포인트
엘리베이터에는 반대 방향으로 움직이는 균형추가 달려 있어. 엘리베이터가 올라갈 때 균형추가 내려가서 서로 무게를 상쇄해 — 덕분에 에너지가 훨씬 적게 들어!🏢
📖 해설
🧒 3~5세용 (쉬운 말)
엘리베이터를 타면 위아래로 움직이지. 사람이 가득 타도 너무 무겁지 않을까? 사실 반대 방향으로 움직이는 무거운 추가 있어서 서로 균형을 잡아준단다!🏢
🎒 6~9세용 (과학적인 설명)
균형추(카운터웨이트)의 원리
엘리베이터 칸과 와이어로 연결된 균형추는 반대 방향으로 움직여요. 엘리베이터 무게 + 절반 정원 무게와 같게 설계되어 있어요. 덕분에 모터는 두 물체의 무게 차이만큼만 힘을 내면 되어 에너지가 크게 절약돼요.
❓ 자주 묻는 질문
- 엘리베이터 와이어가 끊어지면 어떻게 되나요?
- 와이어가 끊어지거나 속도가 너무 빨라지면 '비상 제동 장치'가 작동해요. 엘리베이터 레일을 금속 클램프로 꽉 잡아서 멈춰요. 실제로 무게만으로 자유 낙하하는 엘리베이터는 존재하지 않아요.
단계 1 / 3
🧪 도르래 균형추 모델 만들기
약 25분실과 추로 엘리베이터 균형추의 원리를 확인해봐요.
🛒 준비물
📋 실험 순서
- 1
⚙️ 도르래 설치
책상 끝에 작은 도르래나 막대를 고정하고 실을 걸어요.
- 2
⚖️ 추 달기
실 양쪽에 같은 무게의 추를 달면 균형을 이뤄요.
- 3
🏋️ 한쪽을 더 무겁게
한쪽에 추를 더 달면 그쪽이 내려가요. 에너지(힘)가 차이만큼만 필요함을 느껴봐요.