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학습 Q&A

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제목 답변완료 16강 15:30 에서 질문 있습니다.
질문유형 강좌내용 교수님 권준표
과목 고체역학 강좌명
작성자 김*연 (k*****8) 등록일 2017-11-23 22:15
첨부파일

안녕하세요. 교수님 강의를 정말 좋아하고 잘 듣고 있는 학생입니다. 

다름이 아니라 16강 15분30초에서 F3의 방향이 왜 오른쪽인지가 궁금합니다. 전공 서적을 찾아보니, 직육면체의 옆면에 shear stress가 생기면 힘의 합과 모멘트의 합이 0이 되기 위해 위,아랫면에도 shear stress가 생긴다고 하는데...

1)이때 방향이 m1p1쪽에서 V+dV의 방향을 위로, mp쪽에서 V의 방향을 아래로 잡았다면 pp1에 작용하는 shear force는 왼쪽으로 가야하는 것 같아서요... 만약 오른쪽으로 F3를 잡는다면 부호에 -가 붙어야 하지 않나요?? 

2) 그리고 shear stress = VQ/Ib 에서 dM/dx=-V인데 결과적으로 -가 빠지는 정확한 이유가 궁금합니다. 혹시 첫번째로 드린 질문에 의해 F3의 부호에 -가 붙으면서 shear stress = -VQ/Ib에서 VQ/Ib 가 된 것인가요??

3) 그리고 마지막으로 수업에 없었던 것이지만, 표면에서 shear stress가 0인 이유가 무엇인가요?? 질문에 따라 그림도 같이 올려드리겠습니다. 

항상 꼼꼼하시고 탄탄한 강의해주셔서 너무 감사드립니다. 학교 강의에서 부족하고 이해가 잘 안 됐던 점들이 잘 해결되고 있습니다 :)

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권*표 교수님

1) 일단 FBD에서의 방향을 어떻게 잡아도 전혀 상관 없다는 것을 잘 알고계신 것 같습니다. 

 

힘을 정의할 때, 우리는 왼쪽(mn)을 기준으로 잡고 오른쪽(m1n1)에 변화량을 더했습니다. 

 

M은 M+dM, V는 V+dV 와 같이요. 

 

보통 미소량의 값이 +라고 생각하기 때문에 F3을 오른쪽으로 잡는 방법이 더 일반적일 겁니다.

 

 

 

2) 책마다 전단력의 방향을 다 다르게 설정하고 있기 때문에 꼭 dM/dx=-V라고 할 수 없습니다. 

 

또한 1)에서 언급하신 F3 때문에 그런 것도 아닙니다. 

 

물론 저는 그 방향을 선택했기 때문에 ‘-‘를 붙이는 게 더 바람질할 수는 있었겠네요. 

 

그런데 사실 shear stress 관련 챕터에서는 방향이 크게 중요하지 않아서 쉽게 정리한 것입니다. 

 

원래 Bending Stress 관련 부분은 정의마다 식이 달라질 수 있기 때문에 크게 연연하지 말고 원래의 기준대로 잘 푸시면 될 것 같습니다.

 

 

 

3) Shear stress는 상단에서 작용하는 bending stress의 차이로 발생합니다. 

 

표면에서는 dM에 따른 bending stress의 변화가 상단에 존재할 수 없기 때문에 shear stress가 0이 됩니다.

  • 2017-11-24
  • 2024-12-12 수정