SCIENCE 3D | 문손잡이 (축바퀴)

무슨 일이 일어났나

문손잡이는 큰 바퀴(손잡이)와 가는 축이 한 몸으로 붙어 함께 도는 축바퀴입니다. 손이 바퀴 둘레에서 건 돌림힘이 그대로 축에 전해집니다.

NASA 는 힘과 회전축까지 수직 거리의 곱을 돌림힘이라 부릅니다. 시뮬레이터에서 반지름 3 cm 손잡이 둘레에 10 N 을 걸면 돌림힘이 0.3 N·m 이고, 반지름 5 mm 축 둘레에서는 같은 돌림힘이 60 N 의 힘이 됩니다 — 6 배입니다.

대신 90° 돌리는 동안 손은 4.71 cm 를 움직이고 축 둘레는 0.785 cm 만 움직입니다. 잉글랜드 과학 교육과정(KS3)이 적듯 단순 기계는 움직임을 줄이는 대가로 힘을 키우고, 손이 한 일과 축이 한 일은 0.471 J 로 같습니다.

미국 장애인법(ADA) 기준은 손잡이 같은 조작부를 움직이는 힘을 22.2 N 이하로 정하고, 꽉 쥐거나 손목을 비틀지 않고 쓸 수 있게 합니다. 주먹이나 느슨하게 쥔 손으로도 여는 손잡이가 가장 많은 사람에게 맞습니다.

미국 장애인법(ADA) 기준: 손잡이 같은 조작부를 움직이는 힘은 최대 22.2 N (5 lb): 22.2 N 출처
한 손으로, 꽉 쥐거나 손목을 비틀지 않고 쓸 수 있어야 한다 (ADA 309.4): one hand, no wrist twisting 출처
문 손잡이를 다는 높이 — 바닥에서 865~1,220 mm (ADA 404.2.7): 0.865–1.22 m 출처
주먹이나 느슨하게 쥔 손으로 여는 손잡이가 가장 많은 사람에게 맞는다: closed fist or loose grip 출처
문을 경첩 쪽으로 밀면 돌림힘이 0 이라 문이 돌지 않는다: torque = 0 출처
돌림힘 = 힘 × 회전축까지 수직 거리 (NASA): T = F × L N·m 출처
단순 기계는 움직임을 줄이는 대신 힘을 키운다 (잉글랜드 KS3 과정): bigger force, smaller movement 출처