모멘트와 토크의 차이점 (굽힘 vs. 전단)

안녕하세요. 쏘쏘입니다.

 

이번 포스팅에서는 모멘트와 토크의 차이점에 대해 설명드리겠습니다.

 

모멘트와 토크는 힘과 거리(길이)의 곱으로 구해지므로 어찌 보면 비슷한 개념이나, 자세히 들여다보면 서로 다르다는 걸 알 수 있습니다.

 

1. 먼저 모멘트를 살펴보면,

 

보의 끝단에 걸리는 모멘트

 

굽힘 모멘트

 

모멘트가 보에 걸리는 경우는 위의 그림처럼 보가 휘어지게 됩니다.

즉 모멘트는 굽힘과 관련이 있으며, 추후 포스팅할 내용이지만 아래와 같은 식에서 모멘트(M)를 볼 수 있습니다.

 

굽힘 모멘트 식

 

 

2. 이제 토크를 살펴보면,

 

토크 예시

 

비틀림 발생 - 전단

 

토크가 걸리는 경우를 예로 들면, 수건을 비틀어 짜는 경우를 생각하시면 됩니다. 위의 그림처럼 토크가 가해지고 이때 전단이 발생하게 됩니다.  그리고 핸드 드라이버 혹은 전동 드라이버로 나사(screw)를 체결할 때 토크의 힘으로 나사가 돌아갑니다. 전동 드라이버를 살펴보시면1,2,3,4,5… 단계 별로 힘을 셋팅 할 수 있는데 이게 바로 토크를 조절하는 겁니다.

 

나사로 체결되는 제품의 조립 도면을 보면 나사 체결 토크는 얼마로 해야 한다는 내용이 표시되어 있습니다.  토크가 너무 약하면 체결이 안되고, 너무 강하면 나사홀이 파손되기 때문입니다. 

 

추후 포스팅할 내용이지만 아래와 같은 식에서 토크(T)를 볼 수 있습니다.

 

전단응력 식

 

정리하면, 모멘트는 굽힘 응력과 관련이 깊고, 토크는 전단 응력과 관련이 깊습니다. 그리고 단위는 N∙m  처럼 힘x거리(길이) 입니다.

 

도움이 되셨기를 바라며, 다른 주제로 다시 찾아뵙겠습니다.

 

- by 쏘쏘 -

 

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