질문
15강 마지막 부분에서 M positive와 M negative로 나눠서 풀 때 그림이 잘 이해가 안갑니다. 제가 첨부한 사진중에서 2번으로 바라보면 부호가 이해되는데 1번으로 하면 부호가 이해되지 않습니다..ㅜㅜ 두가지 경우의 부호가 상충되는 거 아닌가요..??
답변
안녕하세요. 처음에 공부할 때 충분히 헷갈릴 수 있는 내용이라고 생각합니다.
1번에서 부호설정을 학생분께서 말씀하신대로 지정했다면, 2번에서 오른쪽에 있는 모멘트 방향은 1번의 모멘트 방향과 일치하니 고민의 여지가 없겠습니다. 하지만, 왼쪽에 있는 모멘트 방향이 반대니 +라고 정의하는 것에 대해 의문이 들 겁니다. 빔의 경우 FBD를 그리게 되면, 모멘트가 couple로 작용하게 됩니다. 때문에 오른쪽 단면의 모멘트 방향을 정의한 순간, 크기는 같지만 방향은 반대의 모멘트가 왼쪽 단면에 작용하게 됩니다. 때문에 +의 M을 왼쪽 단면, 오른쪽 단면 모두 올라가게끔 지정한다는 것이 2번 부호규약의 의미입니다.
Equation of Motion을 풀게 되면, 왼쪽에서 작용한 모멘트는 1번의 부호규약에 따라 -로 적용하는 것이 맞습니다. 하지만 왼쪽과 오른쪽의 다른 부호가 상관없는 이유는 전단력의 방향을 왼쪽과 오른쪽이 다르게 설정되기 때문에 결과적으로 그 -부호가 전단력의 방향에 의해 상쇄되기 때문입니다.
요약하자면, 일단+의 M 또는 V를 2번의 부호규약대로 정의한 후, 1번에 따라 문제를 풀어주시면 되겠습니다. 아마 문제를 풀다 보면 이해가 되실 겁니다. 이해가 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
