[공업역학A+] 정역학 힘계의 합성과 분해에 대하여 설명하시오

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론
1. 힘과 힘계
2. 스칼라와 벡터
3. 합성
4. 분해

Ⅲ. 결론

본문내용

Ⅱ. 본론

1. 힘과 힘계

힘(force)은 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 이루며 이 힘계는 같은 평면내에서 작용하는 평면계력(coplanar force system)와 공간에서 입체적으로 작용하는 공간계력(spatial force system)로 구분할 수 있다. 힘계는 평면력계든 공간력계든 다음과 같은 세 가지 힘계로 나눌 수 있다.
① 공점력계(parallel force system)
모든 힘들이 한 점에 작용하는 힘계
② 평행력계(general force system)
모든 힘들의 작용선이 평행한 힘계
③일반력계(general force system)
힘들이 모두 한 점에 모이지도 않고 모두 평행하지도 않은 힘계
강체라고 할지라도 다른 치수에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작거나 그 치수가 그 문제에서 중요하지 않을 경우에는 그 강체도 한 질점으로 가정하여 해석할 수 있다. 질점은 크기가 무시되므로 한 질점에 작용하는 힘들은 같은 작용점을 갖는 공점력계이다.

2. 스칼라와 벡터

역학에서 물리량은 대부분 스칼라(scalar)와 벡터(vector)에 의해 수학적으로 표현할 수 있다.
①스칼라(scalar)
양(+) 또는 음(-)의 숫자인 단순한 크기만을 가진 물리량을 스칼라라고 한다. 정역학에서 자주 사용되는 질량(mass), 체적(volume), 길이(length) 등은 스칼라 량이다. 스칼라 량의 계산은 기본대수학의 연산법칙을 따른다.
②벡터(vector)
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.

참고 자료

노명수, 『공업역학』(오토테크, 2014.02.17.)
대한수학회, 『수학백과』(수학백과, 2015.05.00.)
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