안녕하십니까? 오늘 소개할 내용은 강체의 일을 구할 때는 질점들이 하는 일을 더해야한다는 것을 알려드리겠습니다. $$\sum_i particle's\;work = rigid\;body\;work$$ 천장에 봉이 매달려있고 이 봉은 핀으로 고정되어있다고 생각해봅시다. 봉은 천장과 수평이 되도록 올린다음 놓았을 때 천장과 봉이 수직이 될 떄에 봉의 각속도는 어떻게 되는 지 구해봅시다. 이 문제는 단순히 일과 에너지의 원리를 이용해 풀 수 있습니다. 여기서 한 가지 궁금증이 생겼습니다. 수직항력은 왜 일을 하지 않을까? 제가 처음 생각했을 때에는 보통 강체에서는 무게중심을 기준으로 생각하니까 무게중심이 y축방향으로 변위가 있으니 수직항력도 일을 하는 거 아닌가?라고 생각했었습니다. 여기서 간과한 것은 강체는 ..

이번 글에서는 회전좌표계를 이용한 상대 운동 해석에 대해서 공부해보고자 한다. 사실 나는 이 챕터를 공부하기 전까지 상대운동을 기술할 때 병진이동좌표계를 사용한다는 것을 몰랐다.(부끄럽다) 여태까지는 병진이동좌표계를 사용했다. 그리고 병진이동좌표계를 사용하면 이동좌표계의 단위벡터의 방향이 변하지 않기 때문에 식이 간단해진다. 하지만, 회전좌표계를 사용하면 단위벡터의 방향이 바뀌기 때문에 이것을 어떻게 처리할 지 이글에서 소개하겠다. 동역학이 원래 그렇지만 이 장도 개념은 별거없다. 하지만 문제풀이 들어가면 이해가 안된다. 그래서 문제도 많이 풀어서 여러분들이 학습할 때 도움이 되도록 해보겠다. 레쓰기릿!! 회전좌표계에서의 속도 병진이동좌표계에서는 좌표계가 회전하지 않기때문에 x' - y' 좌표계의 단위벡..

1. 일(Work) 물리에서 일을 했다라는 표현은 질점에 힘을 가한 방향으로 변위가 생겼을 때를 말합니다. 일의 수학적 정의를 보면 다음과 같습니다. 2. 일과 에너지의 원리 공식유도 일과 에너지의 원리의 공식은 F=ma를 거리에 대해 적분하여 나온 것입니다. 위 식의 의미는 처음 운동에너지에다가 한 질점에 가해진 모든 일의 합을 더하면 나중 운동에너지가 된다는 의미입니다. 이때 모든 일에는 보존력이 한 일과, 비보존력이 한 일이 모두 포함되어 있습니다. 3. 보존력과 비보존력 보존력이란, 경로에 상관없이 한 일이 똑같은 힘을 말합니다. 예를 들어, 중력이 있습니다. 비보존력이란 경로에 따라 한 일이 달라지는 힘을 말합니다. 마찰력은 비보존력입니다. 중력이 A에서 B로 떨어진다고 생각했을 때, 직선으로 ..

다음 문제를 읽어보시고, 풀어보세요~~ 해설은 밑에 있습니다. 상자가 미끄러지거나 넘어가지않는(tip) 상태를 유지하면서 당길 수 있는 최대힘 P를 구해야 합니다. 질점의 운동역학에서는 수직항력의 위치는 늘 고정되어있었습니다. 하지만, 강체로 넘어오면서 수직항력의 위치가 무게중심의 위치와 일치하지 않는 경우가 많습니다. 위 경우도 그렇습니다. 일단 상자의 FBD를 그려보면 다음과 같습니다. 왼쪽으로 P의 힘을 가하고 있기 때문에 무게중심의 오른쪽으로 수직항력의 위치가 옮겨질 것은 직관적으로 이해가 되실것입니다. 하지만 정확한 위치는 알 수 없으므로 변수 x로 설정하고 이를 모멘트식을 통해 구합니다. 수직항력의 위치에서 모멘트식을 적용하면 mg*(x) = ma(0.5)입니다. x = 0.1m가 나옵니다. ..

이 글은 당신이 관성에 대해서 완벽하게 이해하고 적용할 수 있는 지 테스트 해볼수 있는 글이다. 아래 두 상황이 있다. 어느 쪽의 가속도가 더 큰지 논리적으로 설명해보시오. 관성이란 물체가 움직임을 유지할려는 성질이다. 위 그림에서는 관성은 질량이다. 두 상황을 각각 하나의 계로 봤을 때 왼쪽이 질량이 크다. 질량이 크다는 것은 관성이 크다는 것이고, 관성이 크다는 것은 물체를 움직이기가 힘들다는 것이다. (즉, 오른쪽보다 왼쪽이 정지한 상태를 유지할려는 성질이 강하다) 따라서, 오른쪽이 가속도가 더 크다.

1번 문제 - 위치,속도,가속도 그래프간의 관계 2번 문제 - 투사체의 운동 3번 문제 - 접선-법선 좌표계 4번 - 원통좌표계 문제풀이(문제 순서대로 나열함)