톱니 수로 두 기어의 회전을 예측하기

나에게 맞는 깊이로 시작하기

준비 순서

1. 서로 맞물리는 원 크기로 톱니 수를 표시한 종이 기어 두 개를 준비합니다. 실제 맞물림을 확인할 수 없다면 원주에 동일 간격의 눈금을 그려 모델링합니다. 톱니 수 N1과 N2, 구동 기어를 표에 씁니다.
2. 구동 기어를 시계 방향 한 바퀴라고 가정해 접촉 톱니가 몇 개 지나가는지 셉니다. 맞물린 기어는 반대 방향으로 회전한다고 표시하고, 종동 회전수는 구동 톱니 수÷종동 톱니 수로 계산합니다. 계산 결과를 종이 눈금으로 확인합니다.
3. 중간 기어를 추가한 세 기어 모델을 만들고 첫째와 마지막의 톱니 수를 유지한 채 방향과 회전비를 비교합니다. 이상 계산과 종이 모델에서 차이가 나면 눈금 오차나 맞물림 표현을 적습니다. 실제 장치 성능이나 안전한 하중을 뜻하는 값이 아님을 결론에 씁니다.

완성도를 높이는 기준

학교의 공식 채점표가 아닌, 이 탐구를 스스로 점검하는 기준입니다.

함께 쓸 보조 자료

• 기어 설계표: 톱니 수 / 구동 기어 / 회전 방향 / 가정
• 비율 계산표: 입력 회전수 / 잇수 계산 / 예측 출력 / 종이 모델 관찰

아래 활동지에는 주제별 기록표와 탐구 보고서의 기본 구성 칸을 함께 담았습니다.

이 순서로 읽으면 도움이 됩니다

1. 1. 좋은 설명 뒤에, 실제로 배우는 과정이 남아 있나요?

   조건을 정하고 모델을 시험한 뒤 차이를 수정하는 설계 과정을 활용한다.

2. 2. 예쁜 정리보다 관계가 보이는 개념 지도

   기어와 링크의 부품 관계를 개념도로 나타내고 입력·출력 관계를 설명한다.

자료를 더 찾을 곳

• TeachEngineering · What Are Gears and What Do They Do? ↗

  lesson sections “Gear Ratios” and “Rates of Rotation”; activity uses gears with 8 and 40 teeth — TeachEngineering의 기어 수업 자료는 잇수, 기어비, 회전 속도 관계를 주요 학습 내용으로 다룬다.

위 링크는 자료를 탐색하는 출발점입니다. 제출물에는 실제로 읽은 개별 자료의 제목·작성자·발행일·주소·확인한 위치를 적어 주세요.

질문을 한 걸음 더 넓히면

입력·출력 기어 사이에 18톱니 중간 기어를 넣은 가상 모델을 계산하고 끝 기어의 회전수와 방향이 달라지는지 설명한다.

제출 전에 스스로 점검하기

• □ 구동 기어와 종동 기어를 바꾸어 계산하거나 톱니 수 비를 뒤집지 않았나요?
• □ 이상적인 회전비와 실제 장치의 힘·마찰을 구분했나요?
• □ 학교의 안내문에 나온 분량·형식·평가 기준·AI 사용 조건을 확인했나요?
• □ 도움을 받은 부분과 내가 조사·해석·수정한 과정을 구별했나요?