정역학의 힘계의 합성 및 분해에 대하여 서술하시오.

목차

1. 힘과 합계
2. 스칼라와 벡터
3. 벡터의 종류
4. 해석적 방법에 의한 벡터의 합성
5. 위치벡터
6. 질점의 평형문제와 자유물체도

본문내용

정역학 힘계의 합성 및 분해에 관하여 조사를 하려한다. 먼저 힘과 힘계, 스칼라와 벡터, 벡터의 종류, 해설적 방법에 의한 벡터의 합성 그리고 마지막으로 질점의 평형문제와 자유물체도의 순서로 레포트를 작성하려고 한다.
질점이란 해석의 편의를 위해 질량은 가지고 있으나 크기가 없는 것을 말한다.
이와 같이 한 물체를 질점으로 가정하면 물체의 기하학적 형상에 관계없이 역학 이론을 쉽게 적용할 수 있다.
힘은 한 물체 A가 다른 물체 B에게 가하는 작용이며 주어진 방향으로 밀거나 당기는 효과이다. 따라서 힘은 물체 B의 운동을 변화시키거나 변화시키려는 경향을 가지고 있다.
질점이나 물체에 동시에 작용하는 힘들은 한 힘계(force system)을 이루고 이것은 같은 평면내에서 작용하는 평면계력(coplanar force system)와 공간에서 입체적으로 작용하는 공간계력(spatial force system)로 구분이 가능하다.
힘계는 평면력계와 공간력계랑은 관계없이 공점력계, 평형력계, 일반력계 3가지로 나눌 수 있다. 먼저 공점력계는 모든 힘들이 한 점에 작용하는 힘계이고, 평형력계는 모든 힘들의 작용선이 평행한 힘계이며, 일반력계는 힘들이 모두 한 점에 모이지도 않고 모두 평행하지도 않은 힘계이다.
역학에서 대부분의 물리량은 스칼라(scalar)와, 벡터(vector)에 의해 수학적으로 표현 할 수 있다.
먼저 스칼라는 양(+) 또는 음(-)의 숫자인 단순한 크기만을 가진 물리량이다. 정역학에서 자주 사용되는 질량, 체적, 길이는 스칼라량이다.
스칼라량의 계산은 기본대수학의 연산법칙을 따른다.
벡터는 크기와 방향을 갖는 물리량으로서, 스칼라량처럼 대수적으로 합할 수 있는 것이 아니라 평행사변형법에 의해 합성된다.
정역학에서 자주 사용되는 위치, 힘, 모멘트 등과 동역학에서 자주 사용되는 변위, 속도, 가속도, 운동량 등은 벡터량이다.
벡터는 도식적으로 화살표로 표시되는데 화살표에는 벡터의 크기, 방향, 방향성(화살표의 부호)을 내포한다. 벡터는 스칼라량과 구별하기위해 몇가지 표기법이 있다. 가령 크기 인 벡터는 , 또는 등으로 표기된다.

참고 자료

http://ncc.phinf.naver.net/ncc02/2011/1/14/203/3-2.jpg
http://postfiles1.naver.net/20130714_80/leesu52_1373766438830iVc4e_JPEG/%BB%E7%C0%CE1.jpg?type=w2
http://ncc.phinf.naver.net/ncc02/2011/4/15/154/5-5.jpg
공업역학 (p. 17 ~ 37) [오토테크]<오익수, 송경화, 권병국, 이애자, 고종문, 공저>