3. 힘과 모멘트 part1

오늘은 힘과 모멘트에 대해서 알아보도록 할것이다.

1. 평형

역학이란 정적 평형 상태에 있는 물리적 시스템의 부하 분석에 관련되어 있는데, 이는 서브 시스템의 상대적 위치가 시간에 따라 변하지 않거나 구성 요소와 구조물이 일정한 속도로 변할때 발생한다. (즉, 순 가속이 발생해야만 한다.)

따라서 정적 평형의 경우 시스템은 정지 상태이거나 질량 중심이 일정 속도로 움직인다.

이를 달성하려면 두 가지 조건이 충족되어야 한다.

• 첫번째 조건: 총 힘(수평, 수직)의 합은 0
• 두번째 조건: 총 모멘트의 합은 0

이것은 3개의 수학 방정식으로 변환할 수 있다.

2. 모멘트의 정의

간단히 말해서 회전시키려고 하는 능력이다. 다른말로는 토크라고도 하는데 토크는 회전체에서 쓰이는 모멘트의 일종으로 모멘트와 토크의 단위는 같다.

모멘트 = 힘 X 수직거리

M = F X d

• 시계방향(Clockwise)의 회전은 양(Positive)의 값을 갖는다.
• 반시계방향(Anti-clockwise)의 회전은 음(Negative)의 값을 갖는다.

3. 모멘트 평형

아래 그림에서 받침점 위의 균형잡힌 시소에서 반 시계 방향과 시계 방향의 모멘트는 상쇄 되어야한다.

반 시계방향 모멘트 = 시계방향 모멘트

-M = M

F1 x D1 = F2 x D2

출처: 솔렌트 대학교 Structural Mechanics