정역학의 힘계의 합성과 분해에 대해 설명하시오

목차

1. 서론

2. 본론
(1) 평행사변형법칙
(2) 삼각형법칙, 다각형법칙
(3) 해석적 방법에 의한 벡터의 합성

3. 결론

참고문헌

본문내용

1. 서론
본 과제는 ‘정역학의 힘계의 합성과 분해에 대해 설명하시오’ 라는 주제이다.
힘계의 합성과 분해에 대한 내용을 이해하기 위해서는 우선, 힘계에 대한 내용과 역학에서 물리량을 표현 할 때 사용되는 스칼라와 벡터에 대한 내용을 알고 있어야 한다.
힘계란, 어떤 물체나 대상을 잡고 그것에 걸리는 각종 힘이 존재하는 힘으로 구성된 공간에 대해서 부르는 말이다.
이러한 힘계의 종류에는 모든 힘들이 한 점에 작용하는 공점력계, 모든 힘들의 작용선이 평행한 평행력계, 힘들이 모두 한 점에 모이지도 않고 모두 평행하지도 않은 일반력계가 있다.
다음으로 스칼라는 양 또는 음의 숫자인 단순한 크기만을 가진 물리량을 말하는데 정역학에서 자주 사용되는 질량, 체적, 길이 등이 스칼라량에 포함이 된다.
벡터는 크기와 방향을 갖는 물리량으로서, 정역학에서 주로 사용되는 위치, 힘, 모멘트 등이 벡터량에 속하게 된다. 벡터의 종류에 대해서 간단하게 설명하자면 작용점을 중시하는 고정벡터, 작용선을 중시하는 이동벡터, 공간에서 자유롭게 이동시켜도 그 효과가 변하지 않는 자유벡터와 크기가 1이면서 방향만을 나타내는 단위벡터 등이 있다.

2. 본론
힘을 합성하고 분해하는데 방법으로는 기하학적 방법과 해석적인 방법이 있다.
기하학적 방법에는 평행사변형법, 삼각형법, 다각형법이 있고 해석적인 방법은 기하학적 방법과 다르게 합성벡터를 구하는 도해법이 아닌 벡터의 합성으로 나오는 합성벡터의 크기를 수치적으로 해석하여 구하는 방법이다.
그렇다면 우선, 기하학적 방법의 평행사변형법부터 알아보도록 하자.

(1) 평행사변형법칙
다음 그림과 같이 크기와 방향이 있는 힘 A와 B를 합성하려고 한다.

평행사변형법을 이용하여 이 두 힘을 합성을 하기 위해서는 두 힘을 그대로 아래 (a) 그림과 같이 우측과 위쪽으로 평행이동 시켜서 평행사변형을 만들어준다. 그리고 작용점으로부터 대각선을 이어주면 그것이 바로 A와 B의 합성이 되게 된다.

참고 자료

공업역학 / 오익수 외 4명 공저 / 오토테크
공업역학 정역학 / R.C. Hibbeler, Kai Beng Yap 저 / 프로텍미디어
공업역학 / 하재현 저 / 북스힐
알기 쉬운 공업역학 / 민병로 저 / 학진북스
일반 물리학 실험 / 인터넷 자료 / 힘의 합성과 분해
(http://contents.kocw.net/KOCW/document/2015/chosun/parksohee/04.pdf)