Transcript 정역학 제 9 강 소개 정역학 (Statics) 병진운동과 회전운동을 할 수

정역학
제9강
소개
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정역학 (Statics)
– 병진운동과 회전운동을 할 수 있는 물체가 움직이지 않는 경우를 다루는 역학분야
– 특히 물체가 움직임이 없는 상태를 정적 평형상태라고 함
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정적 평형 (Static Equillibrium)
– 물체의 위치 혹은 구조가 시간에 따라 변화하지 않는 상태(state)
평형
• 위치에너지곡선
– 안정 평형: 위치변화에 대해 복원력이 작용하여
원래 평형점으로 돌아옴
– 불안정 평형: 위치변화에 대해 더욱 멀어짐
• Newton 의 법칙
– 합력과 돌림힘의 합이 0이 되어야 함 (1법칙)
– 동시에 물체 또는 시스템의 속도가 0 이어야 함.
무게중심과 질량중심
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일반적인 의미에서 무게와 질량은 다르다.
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따라서 무게 중심과 질량 중심은 다를 수 있다.
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그러나 중력가속도가 모든 부분에 동일하게 작용한다면, 그 물체 또는 시스
템의 질량중심과 무게중심은 같은 위치에 있다.
증명: (각자 증명해보자)
정역학의 예제들
• 벽에 기댄 사다리
– 미끄러지지 않는 이유?
• 양팔 저울
– 그 원리는?
• 두 받침점에 올려진 막대
– 받침점의 위치에 따라 받침점이 떠받드는 힘은?
변형력과 변형 (Deformation)
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물체에 힘을 가하면 힘을 가한 정도에 따라 모양이 변화된다.
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변형의 정도를 정량적으로 기술하는 방법
– 스트레인: 변형된 정도를 원래의 길이로 정규화(나누기)
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ε = ΔL / L
변형력과 Young률
– 스트레스: 변형에 의해 내부에서 발생된 반작용력
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ρ = F_n / A , (F_n : 외부에서 가해주는 힘과 같음)
– Young 률: 단위 스트레인에 의해 발생되는 스트레스의 양
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E= ρ / ε = (F_n / A) / (ΔL / L) = F_n L / (A ΔL)
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(내부에서 작용하고 있는 힘) F_n = (E*A/L) *ΔL : Hooke’s Law
스트레스-스트레인 커브
1.
2.
3.
4.
실제 탄성 한계 (완전히 복원되는 경우)
선형비례 한계 (복원력이 늘어난 길이에 선형적으로 비례)
탄성 한계 (더 이상 복원되지 않는 길이)
Offset yield strength
Thomas Young
위대한 과학자!! 이 분에 대해 조사해 보자!!