BC 250년경물리학
아르키메데스의 지레 원리
아르키메데스는 지레에서 힘과 받침점까지 거리의 곱이 양쪽에서 같다는 지레의 원리를 수학적으로 증명하고, '긴 지렛대와 설 자리만 주면 지구도 들겠다'고 선언했다.
“힘 × 거리가 같으면 균형이 잡힌다 — 기계 문명의 시작.”
이야기의 시작
아르키메데스가 왕에게 말했다: 서 있을 곳과 긴 지렛대만 주시면 지구를 들겠습니다.
발견 전
지레는 오래전부터 사용됐지만, 왜 가벼운 힘으로 무거운 물체를 들 수 있는지 수학적으로 설명한 사람은 없었다.
질문
지레의 힘은 어떤 수학적 규칙으로 설명할 수 있을까?
발견
아르키메데스는 받침점 양쪽에서 (힘 × 거리)가 같을 때 평형이 이루어진다는 것을 엄밀하게 증명했다. 힘이 약해도 거리를 늘리면 같은 효과를 낼 수 있다.
당시 반응
히에론 2세 왕 앞에서 복합 도르래를 사용해 혼자 힘으로 배를 움직여 보임으로써 원리를 입증했다.
세상이 바뀐 점
지레·도르래·나사 등 모든 단순기계의 기반이 됐으며, 정역학(statics)의 출발점이 되었다.
오늘날
현대 공학의 토크(torque)와 기계적 이점(mechanical advantage) 개념의 직접적인 조상이다.