소소한 공부방/기초 물리와 역학(14)
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두 힘의 합성법 (삼각함수 응용)
안녕하세요. 쏘쏘입니다. 이번 포스팅에서는 힘의 합성에 대해 알아보겠습니다. 힘의 합성 중에서도 각기 다른 방향인 두 힘의 합성에 대해 설명드리겠습니다. 먼저 임의의 방향으로 작용하는 힘 F1, F2를 그려보겠습니다. 힘 F1과 F2가 이루는 각을 𝜃, F1과 F2를 합성한 힘을 F로 표기하였습니다 이제 여기서 sin, cos 삼각함수를 이용하여 F값을 구할 수 있습니다. 가상의 선을 그어서 평행사변형을 만들고 A, B, C 꼭짓점을 찍었습니다. A-O-C가 이루는 삼각형은 직각 삼각형이며, 빗변 OA의 값이 F1, F2 두 힘을 합성한 힘 F입니다. 그리고 A-B-C도 직각 삼각형을 이루고 있으며, AB와 BC가 이루는 각 𝜃는 F1과 F2가 이루는 각 𝜃와 동일합니다. 또한 평행사변형이므로 AB는 힘..
2020.03.02 -
등가속도 운동 3가지 관계식 구하기
안녕하세요. 쏘쏘입니다. 이번 포스팅에서는 미분과 적분을 활용하여 가속도가 일정한 운동의 3가지 기구학적 관계식을 유도해보겠습니다. 미분과 적분에 대한 포스팅을 먼저 보시면 더욱더 도움이 될 듯합니다. 2020/02/21 - [소소한 공부방/기초 수학] - [미분 #1] 미분의 개념과 필요성 2020/02/22 - [소소한 공부방/기초 수학] - [미분 #2] 미분의 개념과 필요성 + 기본 공식 2020/02/24 - [소소한 공부방/기초 수학] - [적분 #1] 적분의 개념과 필요성 + 기본 공식 먼저 이번 관계식들은 가속도 a가 일정하다는(상수) 가정하에 유도됩니다. ex) 중력가속도 9.8m/s² 속도는 위치의 시간 미분으로 구해지고 가속도는 속도의 시간 미분으로 구해집니다. ①번식과 ②번식에서 ③..
2020.02.25 -
[모멘트 #3] 모멘트의 부호 규약 (+ / - 부호) #2
안녕하세요. 쏘쏘입니다. 지난 모멘트 #2 포스팅에서는 어떠한 기준이 되는 위치에(예를 들어 원점) 걸리는 모멘트의 부호 규약에 대해서 다루었습니다. 이번 시간에는 보에 하중이 걸릴 때 발생되는 전단, 굽힘 모멘트의 부호 규약에 대해 알아보겠습니다. 보의 의미는 하중을 지지하는 구조물이라고 생각하시면 되며, 보의 종류에는 대표적으로 단순보, 외팔보가 있습니다. 각각 바닥과 벽에 고정되어 있다고 할 때 하중 P가 작용하면 아래와 같이 보에 모멘트 M이 걸립니다. 이때 휘는 방향에 따라 + / - 부호가 나뉘게 됩니다. 쉽게 생각하기 위해 보 위에 공이 있다고 생각해보면, 모멘트가 걸려서 공이 굴러서 떨어지지 않으면 + , 굴러서 떨어지면 – 부호라고 생각하시면 됩니다. 전단력과 SFD(shear force..
2020.02.17 -
하중의 종류
안녕하세요. 쏘쏘입니다. 응력이란 내용의 포스팅을 하기 전에 하중에 대해서 먼저 알려 드렸어야 했는데, 순서가 꼬여 버렸습니다. 양해 부탁드립니다 : ) 하중(Load)의 종류에는 크게 정적인 하중과 동적인 하중으로 나눌 수 있습니다. 1. 먼저 정하중은 아래 그림과 같이 수직 방향의 하중과 전단 하중으로 구분할 수 있습니다. 1) 수직 하중 - 단면에 대하여 수직하게 작용하는 하중 ① 인장 하중 ② 압축 하중 2) 전단 하중 - 단면에 대하여 평행하게 작용하는 하중 2. 동하중은 반복 하중, 교번 하중, 충격 하중으로 구분할 수 있습니다. 1) 반복 하중 : 하중이 한쪽방향으로만 계속해서 주기적으로 반복하는 하중 2) 교번 하중 : 하중의 크기와 방향에 따라 인장과 압축 혹은 굽힘과 비틀림이 두 곳 이..
2020.02.02 -
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, 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. 2. 이제 토크를 살펴보면, 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...
2020.02.01