정역학과 평형 보고서 4차

목차

1. 보고서를 쓴 이유

2. 힘이란?

3. 정역학

4. 힘의 평형

5. 돌림힘의 평형

6. 평형이란?

<참고 문헌>

사이트

https://mmstudycafe.tistory.com/2

네이버 지식 백과

http://study.zum.com/book/14411

보고서를 쓰는 이유

힘에 대해 더 정확하게 알고 싶었고 인터넷에서 건축과 관련된 힘을 찾아보다가 정역학이라는 것을 알게 되어 정역학에 대해서 자세하게는 못하겠지만 어떤건지 정도는 알고 싶었기 때문이다.

1.힘이란?(서론)

힘이란 두 물체 사이의 상호작용 또는 한 물체와 주위 환경 사이의 상호작용으로서 물체의 운동 상태를 변화시키는 원인을 말한다. 이러한 힘의 종류에는 지구가 물체를 잡아당기는 지구 중력, 두 물체 사이에서 접촉면에 수직으로 밀어주는 수직 항력, 접촉면에 수평인 방향의 상대적인 운동을 방해하는 마찰력, 물체가 공기나 물 등 유체 속에서 받는 부력, 유체 저항, 고무줄이나 스프링 등이 길이가 늘어나거나 줄어들면서 연결되어 있는 물체에 작용하는 탄성력, 길이가 늘어나지 않는 끈처럼 길이 방향으로 잡아당겼을 때 끊어지지 않기 위해 각 부분에 작용하는 장력, 자석이나 전기를 띤 물체 사이에 작용하는 전자기력 등이 있다.

정역학이란?

역학(mechanics)의 한 분야로, 물체나 계(system)가 가속하지 않고 주변과 정적인 평형상태(equilbrium)을 유지하고 할 때 그 물체나 계에 작용하고 있는 힘(force) 또는 돌림힘(torque)을 분석하는 학문이다. 정역학은 주로 강체에 적용된다.

정역학이 실샐활에서 활용되고 있는 분야

대표적으로 건물이나 교량 등 구조에 대한 구조분석 분야이다. 어떤 구조의 강도나 하중을 견딜 수 있는 한도 등을 결정하는데 정역학이 사용되고 또한 구조가 외부에서 힘을 받았을 때 얼마나 안정되게 그 모습과 위치를 유지할 수 있는지와 관련된 문제에서 정역학의 평형 조건들은 구조물의 각 부분에 작용하는 힘을 계산해서 안전한 구조물을 설계하는 데 이용된다.

2.힘의 평형

힘의 평형이란?

어떤 물체에 여러 가지 힘이 작용할 때 그 힘들의 합력이 0, 즉 (모든 힘의 벡터합)알짜힘이 0인 상태를 말한다.

힘의 평형을 이루기 위한 세가지 조건

① 두 힘의 크기가 같다.

② 두 힘의 방향이 반대이다.

③ 두 힘이 같은 직선 위에서 작용한다.(작용선이 일치해야 한다.)

3. 돌림힘의 평형

돌림힘

물체가 회전운동을 할 때 나타나는 회전의 경향의 척도, 물체를 회전시키기 위해 가한 힘의 작용을 나타내는 척도이다. 돌림힘은 힘(force)이 아닌 모멘트(moment)이다. 힘은 물체를 변위(displacement)시키는 작용인데 돌림힘은 변위를 일으키지 않기 때문이다.

돌림힘의 평형

물체에 작용하는 모든 돌림힘의 합이 0인 상태이다.

돌림힘의 합력이 0인 경우의 예

ⓐ지레에서 돌림힘의 평형

긴 쪽 지레에 작용하는 돌림힘과 짧은 쪽에 작용하는 돌림힘의 크기가 같으면 돌림힘의 합력이 0이다.

ⓑ축바퀴에서 돌림힘의 평형

큰 바퀴에 작용하는 돌림힘의 크기와 작은 바퀴에 작용하는 돌림힘의 크기가 같으면 평형을 이룬다.

돌림힘이 0일 때 가능한 물체의 3가지 운동 상태

정지한 상태, 등속도 운동하는 상태, 일정한 빠르기로 회전 운동을 하는 상태 3가지가 있다.

평형이란?

평형이란 일반적으로 물체 또는 물질의 상태변화를 일으키는 원인이 있으면서 그들의 효과가 서로 상쇄되는 상태를 말한다.

평형의 종류

정유체역학적 평형: 별의 내부로 향하는 중력과 밖으로 향하는 압력이 별 내부의 모든 점에서 완전히 평형을 이룰 때를 말한다.

열평형: 서로 열의 전도가 가능한 물체 A, B, C, ··· 사이에 열의 이동이 일어나지 않는 경우, A, B, C, ···는 열평형에 있다(또는 온도 평형에 있다)고 한다.

열역학적평형: 닫힌 공간 안에 있는 입자들과 광자들 사이에 반응이 충분히 자주 이루어져서, 통계적인 물리량이 시간과 위치에 따라 변하지 않는 상태이다.

기액평형: 두 가지 종류 이상의 성분으로 섞인 액체를 일정한 온도와 압력 하에서 충분히 오래 방치하면, 액체와 그 액체의 증기가 평형상태를 이룰 때 쓰는 말이다.

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이와 같이 평형의 종류는 다양하다.

참고 및 출처

네이버 지식백과

https://mmstudycafe.tistory.com/2

http://study.zum.com/book/14411

위키백과

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