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[8강] 바리그논의 정리와 분포하중의 구간 나누는 법, 삼각형의 도심에 작용하는 하중

Ch. 4 Shear Forces and Bending Moments
작성자
Godjunpyo (관리자)
작성일
2021-04-24 22:07
조회
1564
# 바리그논의 정리 #distributedload  #삼각형의 도심



안녕하세요 8강 잘 들었습니다. 선생님의 강의를 들으면서 혼자 SFD, BMD 그려보면서 혼자 이해하면서 그릴 수 있게 되어서 요즘 공부하는 재미가 느껴져서 기분이 좋네요 늘 감사합니다.

 

8강을 전체적인 흐름은 이해를 다하였는데 궁금한 점이 있어서 질문 남깁니다

 

1. 7분 30초경에 바리그논의 정리에 대해서 설명을 해주셨는데요. 10N의 힘이 3개가 작용을 하는것과 30N의 힘이 도심에 작용하는 것이 결국에는 같은 역할이다 이렇게 말씀하셨는데 제가 바리그논의 정리에 대해 더 알아보려고 인터넷에 쳐보니까 모든 질점의 모멘트의 합은 그 물체의 도심에서 작용한 모멘트와 같다 이렇게 나오더라구요

모멘트가 힘 곱하기 거리니까 거리를 다 빼버리면 결국에는 모든 질점에서의 힘의 합은 도심에서 작용하는 힘과 같다 이렇게 해석되니까 선생님의 설명과 이어지는 것 같은데 선생님이 바리그논의 정리를 쉽게 설명해주신 그런 느낌 인건가요?​

 

2. 분포하중에서 구간을 나눌 때 저는 처음에 도심에 하나의 힘이 작용하는 것으로 나타낼 수 있으니까 그 하중부분을 C로 잡고 풀면되겠다 이렇게 생각했는데 A부터 B까지 힘이 분포되어있는데 그 전체를 구간으로 잡고 푸시더라구요. 삼각형 구조도 마찬가지로 삼각형으로 힘이 분포되어있는데 그 전체를 다 구간으로 잡고 푸시더라구요. 분포하중이 되어있는 그 부분을 다 한번에 구간으로 묶어서 푸는게 약속 같은 정형화된 풀이? 그렇게 받아들이면 되는 건가요?

 

3. 첨부파일을 보시면 제가 나름대로 간단하게 적어본 것인데,

삼각형 구조에서 삼각형의 도심 2:1로 나눠지는 그 부분에 삼각형의 넓이 만큼의 힘이 작용을 하는 것 과 같다. 이렇게 되는데 그래서 제가 처음 분포 하중을 설명하실 때 1m에 100N의 힘이 작용한다고 생각하고 푸신 그 문제에 똑같이 적용을 해보았습니다. 

물론 이게 당연한 것이겠지만, 삼각형 구조처럼 넓이로 접근해보니까 N/m에 m를 곱하게 되니까 내가 구하고자 하는 힘의 단위인 N이 나오고 직사각형의 넓이 1000이 절반 위치에 작용한다 결국 같은 결론을 얻을 수 있더라구요. 

사각형 구조에서는 직관적으로 계산하는게 보이니까 1m 당 100N이니까 10m면 1000N이 작용할 것이고 그게 도심인 절반 위치 부분에 작용을 할 것이다 이렇게 풀면 되겠지만 삼각형에서는 사각형처럼 직관적으로 계산이 안되니까 넓이로 접근하는 것 같은데 삼각형의 넓이 만큼의 힘이 도심에 작용한다 이렇게 넓이의 관점으로 해석하면 되는 것일까요? 혹시 제가 생각한 거에서 잘못된 점이 있다면 피드백 부탁드립니당

 

감사합니다!​

 

전체 3

  • 2021-04-24 22:10

    [첫 번째 질문에 대한 답변]

    잘 이해하신 것 같습니다.

    말씀하신 것처럼,
    '바리그논의 정리'란,
    모든 질점의 모멘트의 합은 그 물체의 도심에서 작용한 모멘트와 같다는 것인데
    (굳이 어떤 정리라고 외울 필요는 없겠지만요.)

    쉽게 다시 말하면
    물체의 다른 위치에서 가해지는
    여러 힘들에 의한 모멘트의 결과는
    그 모든 힘들이 도심에 가해진다고 가정할 때
    발생하는 모멘트의 결과와 같아진다는 것입니다.

    제가 강의에서는 보통
    "각각의 모멘트 합은 전체의 도심에서 작용하는 모멘트와 같다"
    말하곤 했죠.


  • 2021-04-24 23:01

    [두 번째 질문에 대한 답변]

    질문을 잘 이해하지 못했습니다만,
    아래의 그림이
    이해에 도움을 줄 거라 생각합니다.

    Note-Apr-24-2021-155724.png


  • 2021-04-24 23:05

    [세 번째 질문에 대한 답변]

    넓이라고 이해한다기 보다는
    분포하중의 총합을 계산한다는 것으로 이해하시면 좋을 것 같습니다.
    (말씀하신 것처럼 결국 분포하중의 총합 = 분포하중의 넓이가 되겠지만요.)

    직관적인 정도가 다 다르니
    어떻다 말씀드리기는 힘들지만,

    더 복잡한 형태의 분포하중이 있을 수 있습니다.

    예를 들면, 사다리꼴의 형태와 같은 것이죠.

    이럴 경우,
    사다리꼴 = 직사각형+삼각형과 같이
    나눠서 따로 계산해주면 되는데

    그 이유는
    사다리꼴의 도심을 직관적으로 알기가 어려울 수 있기 때문입니다.

    본인이 편한대로 푸시면 되겠지만,
    삼각형과 사각형의 경우
    제가 설명한대로 푸신다면
    어떤 어려운 문제도 쉽게 적용하여
    푸실 수 있으실 겁니다.

    열심히 공부하시길 바랍니다.

    강의를 좋아해주셔서 감사드립니다.


Mechanics of Materials, James M. Gere, Thomson

Ch. 1 Tension Compression and Shear
Ch. 2 Axially Loaded Members
Ch. 3 Torsion
Ch. 4 Shear Forces and Bending Moments
Ch. 5 Stresses in Beams Basic Topics
Ch. 6 Stresses in Beams Advanced Topics
Ch. 7 Analysis of Stress and Strain
Ch. 8 Applications of Plane Stress (Pressure Vessels Beams and Combined Loadings)
Ch. 9 Deflections of Beams
Ch. 10 Statically Indeterminate Beams
Ch. 11 Columns
Ch. 12 Review of Centroids and Moments of Inertia

  • “고체역학 한방에 끝내기” 는 초등학생도 이해할 수 있게끔 쉽고 재미있게 고체역학을 설명하고 있습니다.
  • 공식만 외워서 문제를 푸는 방식은 올바른 역학 공부법이 아니고, 조금만 응용된 문제가 나오면 접근하기가 매우 어려워져 좋은 시험 점수(좋은 학점)을 받기가 매우 어려워집니다.
  • 원리와 원칙에 충실하여 어떤 문제가 나와도 개념에 충실해서 풀 수 있어야 학업성취도, 취업 면접, 대학원 시험 등에서 좋은 결과를 기대할 수 있습니다.