🔧 Mechanical Engineering/dynamics🦝 (12) 썸네일형 리스트형 (동역학) 회전 좌표계, 코리올리 가속도 3차원에서 Rigid Body 동역학을 논하기전, 움직이는 좌표계에 대해 알아보자. 3차원에서 운동은 복합적으로 발생하기때문에 하나의 고정좌표계만으로 강체의 운동을 기술하는데엔 한계가 있다. 고정좌표계 이외의 움직이는 좌표계를 첨가하여 강체의 운동을 해석하는 방식을 이용해보자. 두개 이상의 좌표계를 써야하는 상황은 어떤게있을까? 붐이 달린 트럭을 생각해보자. 주로 전신주 등 높은 지점을 수리할때 쓰이는 장비이다. 이 장비의 경우 트럭이 움직이며 동시에 붐이 늘어났다 줄어들었다 회전할수있다. 이때 붐 끝 지점의 운동을 표현할땐 상당히 난감하다. 트럭을 기준으로 좌표계를 잡기엔 붐의 움직임이 현란(?)하고, 붐을 기준으로 잡기엔 회전하여 축 방향이 계속 바뀌니, 이땐 둘다 좌표계를 잡아준후 복합적으로 계산을.. (동역학) 일반 평면운동의 가속도 General Plane Motion의 가속도를 구해보자. 일단 복습을 좀 해보면.. 강체의 운동은 크게 2가지로 구분되는데,, 강체내 모든 질점이 평행한 경로로 운동하는 translation(병진운동)과 한 고정축을 중심으로 회전을 하는 rotation(회전운동)으로 구분할수있다.강체가 translation(병진운동)을 할때는 모든 질점이 같은방향으로 평행하게 동일거리를 이동하므로 상대변위텀을 미분하면 0이된다. 즉, 병진운동을 하는 강체의 모든 질점은 주어진순간에 동일한 속도와 가속도를 갖는다 라고 이전에 정리했었다. 이건 강체가 Only translation 즉, 병진운동 '만' 할때 성립한다.강체가 rotation(회전운동)을 할때는 고정축을 기준으로 회전하므로 질점의 각속도와 고정축으로부터 위.. (기계진동학) 자유응답 난 진동학의 진동을 Oscillation으로 표기하는줄 알았는데 기계진동학은 영문으로 Mechanical Vibration이다. 암튼 이건 중요한게 아니고.. 진동이 뭘까? -> 흔들리는거..ㅇㅇ 그럼 기계의 진동이 물리적으로 어떤의미를 가질까? 이건 나도 알못이라 한가지만으로 딱 이거다 정의할수없지만 대충.. 진동으로 인해 에너지의 변환이 일어난다. 위치 to 운동. 요런느낌 진동현상을 말할때 드는 가장 대표적인 예시는 스프링이다. 천장에 달려있는 스프링의 Free Body Diagram을 그려보자FBD를 항상 이렇게 그리라고 배웠다(나는) 왼쪽그림엔 질량에 작용하는 모든 힘을 그려넣고 오른쪽엔 뉴턴 2법칙에 의한 힘의 총합을 그려넣으라고.. 원래 좌표계도 그려야하고 스프링을 다 detach한 그림으로.. (동역학) 일반 평면운동의 속도 강체의 운동학 Chapter의 두번째 소챕터, 일반평면운동이다. 앞에서 병진운동과 회전운동을 논했는데 .. 방향개념이 좀 어려웠다. 벡터 삼중적, 회전에서의 각속도, 각가속도의 방향개념때문에 시간이 많이걸렸는데 결국은 잘 이해못했다. 문제좀 풀다보면 느낌을 얻지않을까? 앞서 정리할때 강체의 운동중 병진운동과 회전운동을 정리해봤다. 이번엔 세번째 운동인 일반 평면운동을 논해보자. 순수 병진운동이나 순수 회전운동이 아닌 경우를 일반 평면운동으로 정의한다. 일반평면운동은 병진운동과 회전운동의 합이다.운동을 병진운동, 회전운동 두 파트로 나눌수있다는건데 예시를 들어보자위와같이 굴러가는 드럼통을 상상해보자. 그냥 데굴데굴 굴러가는 드럼통의 운동을 병진운동과 회전운동으로 나눌수있다. 처음 그림에서 직선변위는 A1에.. (동역학) 강체의 병진운동과 고정 축 회전운동 질점의 운동학을 빠르게 겉핥기로 훑어봤고 이제는 강체(rigid body)의 운동학을 논해보자. 강체 Part부턴 일반 동역학과목이 아닌 응용동역학 과목으로 분류될텐데 그만큼 복잡하시단건가?강체 동역학의 내용자체는 질점의 동역학과 병렬적이지만 강체와 질점의 물리적 해석이 다르므로 같은 주제라도 내용은 매우매우 다를것이다. 공부를 시작하기전 내용구성을 보면 일단 강체의 운동학을 배운다. 기본적인 움직임, 운동, 속도 가속도 등에 대한 내용을 시작으로 강체에서의 F=ma, 일과 에너지 등 운동법칙을 적용시키는, 질점part와 병렬적인 구조이다. 먼저 강체의 운동중 병진운동과 고정축 회전운동에 대해 알아본다. 강체는 어떤운동을 할까? 강체의 운동은 크게 5가지 종류로 분류할수있다. 1.병진운동 - 강체를 구성.. (동역학) 에너지 보존 법칙 일과 에너지법칙은 문제를 해결하는 하나의 툴이라고 했다. 에너지를 알았으니 그를 이용한 또다른 툴을 생각해보자.일과 에너지법칙에서 사용한 에너지는 엄밀히말하면 '운동에너지'였다. 질점이든 강체든 운동을할때 에너지는 하나의 형태에서 다른 형태로 변환될수있다. 운동에너지도 에너지의 하나의 형태이다. 이때 형태가 변환되어도 전체 시스템의 역학적에너지는 일정하게 유지된다. 이를 에너지 보존 법칙 이라고한다.에너지 보존 법칙을 논하기 위해선 .. 그래서 운동에너지말구 어떤 형태의 에너지가 있는데? 를 알아야한다경사면을 미끄러져 내려오는 질점을 생각해보자. 질점에 변위가 발생하는동안 무게 W가 한 일은 위와같다. 이때 한 일의 공식을보면 그냥 높이차이다. 질점이 직선경사면을 타고 올라가든, 미끄럼틀을 타고 올라가든.. (동역학) 일과 에너지 지금까지 물리시스템을 거의 F=ma 원툴로 해석해왔다. 이번엔 F=ma에서 파생된 새로운 툴을 알아보자. 특정 물리시스템에서 F=ma보다 유리한 해석 method를 배우는.. 그런 느낌인가보다. 그러기위해 일, 에너지라는 새로운 물리량을 정의해야한다. 일과 에너지 법칙(method of work and energy)는 가속도를 결정할 필요가 없다는 특징이있다. F=ma와는 다른 방법이다. 일과 에너지법칙은 힘, 질량, 속도, 변위를 이용해 물리시스템을 해석한다. 물리시스템이 주어졌을때 F=ma, 일과 에너지 법칙 두 툴을 비교해 더 유리한걸 사용하면 된다. (예전에 모 물리교수가 자신은 물리 문제를 풀때 아는공식을 다 적어두고 뭘쓰면좋을지 생각해서 공식을 골라쓰는 방법으로 문제를 풀었덴다.) 일(work.. (동역학) 각운동량과 만유인력의 법칙 복습 폼이 어마어마하다. 이런것을보고 파죽지세(破竹之勢)라고 하는것 아닐까? 각운동량 들어가기전 뉴턴 제2법칙에서 한번 훑고넘어가면 좋을 부분..발사체의 운동을 뉴턴 제 2법칙으로 해석한 예시이다. 속도, 가속도를 x,y,z 방향별로 독립적으로 해석했는데 힘 또한 벡터량이므로 방향별로 해석할수있다. 공기저항을 무시할때 비행중인 질점이 받는 힘은? 중력이다. 자체의 무게인 W=mg를 y-방향으로 받고있는것이다. 그렇다면 x,y,z방향별로 합력을 구했을때 위와같이 뉴턴법칙을 적용할수있다.벡터로 해석하는건 학부1학년 기초물리학에 나오는내용인데, 난 1학년때 이 파트에서 살짝 의아한 부분이 있었다. 무게 W=mg면 단위는 N(뉴턴)인데 우리가 아는 몸무게는 단위가 kg아님..? 몸무게라는 표현은 물리적으로 잘.. 이전 1 2 다음
