| 제목 | 답변완료 고체역학 23강 단위 길이당 걸리는 토크, 점차 증가하는 토크 문제에 대한 질문 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 권준표 |
| 과목 | 고체역학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 김*민 (a*****3) | 등록일 | 2019-12-17 20:56 |
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안녕하십니까 교수님, 바쁘신 데 이렇게 질문 읽어주셔서 감사합니다.
첫 번째 질문입니다.
3-4-12 문제에서는 단위길이당 일정한 t, 즉 분포하중과 같은 토크가 걸린다고 하셨고, x를 벽면으로부터 거리로 두어 최대 Tmax가 허공 끝이라고 하셨는데, 3-4-13 문제는 벽면에 있는 점이 최대인데 3-4-12는 왜 허공에 있는 점이 최대라고 설명하셨는지 궁금합니다. 스칼라 값이라면 어디를 기준으로 잡나 그 값은 tx로 똑같겠지만, 한 쪽은 벽에 붙어있기 때문에 방향성에 대하여 물어본다면 헷갈리는 것 같습니다.
두 번째 질문입니다.
3-4-12 문제에서는 임의의 거리 x 에 대하여 T(x)는 그냥 t*x라고 하셨고, 점차 토크가 증가하는 3-4-13 문제에서는 임의의 거리 x에 대하여 T(x)가 중첩되어 적분값으로 구하셨는데, 이 두 개의 차이가 무엇인지 궁금합니다.
마지막 질문 드립니다.
3-4-13의 임의의 거리 x에 대한 순간 토크를 t(x)={(t_A)*x}/L 로 기울기로 구하셨는데, 이게 어떻게 나온 건지 궁금합니다. 3-4-11 문제에서의 d값은 2차원으로 직관적으로 이해가 되었는데, 토크를 2차원으로 나타내어 기울기로 구하셨는지, 아니면 다른 방법인건지 모르겠네요.
참고로, 다른 분들께서도 두번째 질문에 대한 저의 고민들을 올려주셨는데,
http://www.unistudy.co.kr/community/qna_view.asp?index=1616&tabGbn=3&page=1#gsc.tab=0
위 링크의 교수님 답변이 조금 이상하다고 생각이 들어 해결을 하지 못했기에 죄송스럽지만 다시 한 번 검토해 주시면 감사하겠습니다. 혼자서 고민하려니깐 시간도 너무 걸리고 복잡하네요 ㅠㅠ
항상 잘 배우고 있습니다. 너무 감사드립니다 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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안녕하세요. 질문 주셔서 감사합니다.
첫 번째 질문:
일단 벽면/허공 부분이 최대라는 점을 말하기 전에 변수에 대한 정의를 해야할 것 같습니다. t(x)는 x에서의 a distributed torque per unit distance, T(x)는 x에서의 Torque가 되겠습니다. 3.4-12에서는 rod전체에 일정한 t가 걸린 상태고, 3.4-13에서는 벽면에 최대 t가 걸린 상태죠.
T(x)인 torque의 경우는 엄밀히 말하면 허공에 있는 rod에서는 0가 될 것입니다. 그건 3.4-12, 3.4-13 모두 동일하죠. 허공에서 0이 되어야 하는 이유는 간단합니다. 벽면과 같이 어떠한 reaction torque가 없는 상태에서도 rod가 돌아가고 있지 않기 때문이죠. 만약 벽면에 고정되어있지도 않는데 torque가 존재한다면 rod는 회전을 해야겠죠. 때문에 12 또는 13번 문제 모두 허공에서의 torque는 0이고, 벽면에서의 값이 최대가 됩니다.
그럼 제가 왜 허공에 있는 점이 Tmax라고 했는지 이해가 안가실텐데 아마 angle of twist (비틀림각)이 최대가 되는 부분은 허공에 있는 점이고, 이는 최대의 torque값에 의해 계산될 겁니다. 여기서 최대의 torque값은 T가 아니라 x=0~L까지 적분된 값이어야 합니다.
두 번째 질문:
조금 헷갈릴 수도 있는 부분입니다. 12번 문제의 경우, constant한 t값에 대해 거리 x로 적분한 값이 T(x), 즉 torque가 되어야하기 때문에 T(x) = tx라고 했습니다. 13번 문제의 경우, t(x)가 linear하게 변하기 때문에 t(x)를 x에 관한 식으로 다시 정의해준 후, A점에서의 T를 계산할 때 12번과 마찬가지로 t(x)를 0~L까지 적분했습니다. 둘다 같은 방법이지만, t가 일정한 0차식에서 1차식으로 변하는 과정에서 헷갈리신 거라고 생각합니다.
세 번째 질문:
1차원 함수를 구한다고 생각하시면 쉽습니다. 먼저 방향은 허공에서 벽면을 향하는 방향으로 x라고 정의합니다. 허공에서는 0, 벽면에서는 tA, 길이는 L이기 때문에 기울기는 tA/L이 되기 때문에 t(x)가 1차식으로 쉽게 유도됩니다. 만약 방향을 벽면에서 허공을 향하는 방향으로 잡는다면, t(x)=-tA/L*(x-L)가 되겠죠? 방향은 문제푸는 데에 전혀 문제가 안되니 다양한 방향으로도 풀어보시면 좋을 것 같습니다.
- 2019-12-18
- 2024-12-12 수정
