[기계공학] 동역학 개념정리

동역학이란?
정지 및 운동하는 물체에 작용하는 힘의 특성을 해석한 학문입니다. 
이를 통해서 뉴턴은 명왕성의 궤도까지 추측했죠.
네, 미래를 추측할수있는 강력한 학문입니다. 

출처: 티스토리

많은 내용은 쓰지않고, 면접에 필요한 개념 정도로만 설명 드리겠습니다. 

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1. 힘과 뉴턴의 운동 법칙 

 

1)힘이란? 

 

물체의 운동상태를 변화시키는 작용입니다. 즉 힘이 있어야 정지를 할수있거나 운동할수있다는 말입니다. 

 

 

2) 뉴턴의 운동법칙  이러한 힘의 성질을 잘 정리한 법칙이 뉴턴의 운동 법칙입니다. 

 

ⓛ 제1법칙(관성의 법칙) 
물체의 운동상태가 변화지 않으면 물체는 정지해있거나 등속 직선 운동을 하게됩니다.

② 제 2법칙(가속도의 법칙)
힘은 질량과 가속도에 비례합니다.
많이 착각하는 것이 가속도는 질량에 비례한다고 생각하는데 가속도와 질량은 별개입니다.

③제 3법칙(작용 반작용 법칙) 
작용과 반작용은 힘의 크기가 같고 방향이 반대입니다. 즉 힘은 방향을 가지고 있다는것을 알수있습니다. 

※힘과 돌림힘의 상사성 

흔히 알고있는 토크라는 힘도 있습니다. 이것을 또 질량 관성 모멘트와 각가속도로 변환할수 있는데요. 
이는 마치 힘의 질량과 가속도의 관계를 가집니다. 

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2. 일과 에너지 

 

1)일이란? 

물체에 작용한 힘과 힘이 이동한  거리의 곱을 의미합니다.

2)에너지

물체가 일을 할수있는 능력을 의미하며, 동역학에서는 운동에너지와 위치에너지만 가지고 해석을 합니다. 

또한 외부의 힘이 작용하지 않으면 운동에너지와 위치에너지의 합은 보존됩니다. 

출처: 티스토리

 

 

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3.운동량

운동량은 물체의 운동상태를 정량화 한것입니다.

 

그러면 여기서 오해할수있는것이 운동량의 변화량은 힘이 아닐까 생각할수있는데요. 아쉽게도 힘은 아니고 충격량입니다.  충격량은 물체의 힘과 작용시간의 곱입니다.