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자전거에서 물리학을 배워 보자!

어린이과학동아 2005.10.0119호

남자 친구들이라면 한 대씩은 갖고 있는 자전거. 자전거를 타면서 혹시 어떤 원리로 움직일까 생각해 본 적이 있나요? 오토바이나 자동차와는 달리 순수하게 사람의 힘으로 달려서 왠지 더 매력적인 자전거. 실제 자전거와 똑같이 만든 모형을 보면서 자전거에 숨어 있는 과학을 찾아봐요.

브레이크
손잡이를 조절해 자전거를 멈추게 합니다. 언뜻 생각하기에 간단해 보이지만 손가락만의 힘으로 빠르게 달리는 자전거를 멈추는 것은 쉽지 않습니다. 브레이크에는 바로 지레의 원리가 숨어 있기 때문에 작은 힘으로도 효과적으로 자전거를 멈출 수 있습니다.

타이어와 바퀴
공기가 들어 있는 고무 타이어는 충격으로부터 자전거와 운전자를 보호해줍니다. 그리고 바퀴를 이루고 있는 가느다란 살은 전 방향에 걸쳐 힘을 분산시켜 줌으로써 무거운 운전자도 자전거를 탈 수 있게 해 줍니다.

페달, 크랭크, 체인
자전거의 동력은 사람이 다리를 움직여 내는 힘입니다. 페달을 통해 다리를 움직일 때는 직선운동을 하지만 크랭크(페달과 연결되어 있는 쇠막대기)를 통해 회전운동으로 바뀌게 됩니다. 이 힘은 체인을 통해 뒷바퀴로 전달되어 자전거가 앞으로 가게 합니다.

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