부정정 문제 (토크) 알짜힘 계산은 어떻게 할 수 있나요?

여기에서 1번에 가해지는 알짜힘이12000인건이해가 가는데요 그래도 면B에서 가해지는 토크는20000이니까 A면에 가해지는 힘도 20000이 되어야 한다고 생각해요 어차피 1,2,번 붙어 있는거니까요 근데왜 12000으로 보는건지 이해가 안가요 나중에 1번2번 따로 놓고 타우를 구해서 그런건가요?? 

답변

부정정에 대한 문제가 처음에는 굉장히 어렵게 느껴지는 것이 사실입니다.

왜냐하면 직관적으로 이해가 안 가기 때문이죠.

방금 학생분이 말씀하신 것처럼 직관적으로 이해가 어렵습니다.

아니, 오른쪽에서 20,000이라는 토크가 가해지고 있으니까 

A에도 반발력과 같이 반모멘트가 20,000가 걸려야 하는거 아닌가?!

하지만 이는 부정정에 대한 이해만 조금만 되어 있어도 충분히 이해가 가능합니다.

 

다행히 부정정에 대한 자세한 설명과 문제 해설이 많이 준비되어 있기 때문에

하나 하나 차근 차근 보시면서 공부하시면 좋을 것 같습니다.

 

부정정 문제 1

부정정 문제 2

 

자, 서론이 길었습니다. 본격적으로 답변 해드릴게요.

말씀하신 것처럼 1번 부재의 오른쪽에 20,000이라는 총 모멘트가 발생하는 것은 맞습니다.

하지만 이 20,000이라는 것은 1번 부재와 2번 부재의 interface에 작용하는 모멘트의 총합이죠?

그런데 2번 부재에 지금 8,000이라는 토크가 가해지고 있는 상황이기 때문에

1번 부재에는 20,000이라는 총합에서 8,000이라는 토크를 제외한

12,000만큼만 가해져야할 것입니다.

 

다시 말해 문제에서 지금 20,000이라는 모멘트를 주고 있고,

동시에 2번 부재 오른쪽에서 8,000이라는 토크를 주고 있기 때문에

2번 부재 왼쪽(=interface)에서 발생하는 반모멘트 값만을 제외한 12,000만이 1번에 가해지고 있는 것입니다.

 

부정정문제는 

  • Equilibrium
  • Compatibility

두 가지 조건을 같이 고려해줘야 하기 때문에 상당히 까다롭습니다.

위에 소개해드렸던 다양한 예제를 품으로써 고체역학의 실력을 많이 키울 수 있으셨으면 좋겠습니다.

질문해주셔서 감사합니다.

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