질문
39분쯤에 있는 문제에서 보면 교수님께서 자유물체도를 그려서 평형조건식을 작성하셨는데,
a점에서 분명히 변위, 즉 변형이 발생하였는데,
어떻게 평형조건식을 사용할 수 있는건가요?
평형조건식은 멈추어 있는 물체에 대해서만 사용할 수 있는거 아닌가요?
답변
고체역학과 정역학의 개념을 조금만 더 생각해보시면 아실 수 있습니다.
정역학은 물체의 변형이 없다는 것을 가정하고 문제를 풉니다. 즉, 강체(Rigid Body)라고 생각하는 것이죠.
반대로 고체역학의 경우 더이상 물체를 강체로 가정하지 않고, 변형이 가능한 물체라고 생각합니다. 때문에 작용하는 힘에 의해 변형이 가능합니다. 그리고 물체에 작용하는 힘은 정역학에서 배운 평형 방정식을 토대로 계산할 수 있습니다.
추가로 설명드리자면, 물체가 뉴턴법칙을 따르는 한, F=ma라는 평형방정식은 무조건 만족합니다.
아래와 같이 기억하시면 좋을 것 같습니다.
- 정역학은 F에 의한 변형이 없다.
- 고체역학은 F에 의한 변형이 있다.
- 동역학은 (강체의 경우) F에 의한 변형은 없지만 가속도(a)가 존재한다.
질문에 대한 답이 됐기를 바랍니다. 감사합니다.
