[정역학 요약정리] 5-2 자유물체도

5단원. 강체의 평형
5-2 자유물체도

O 힘의 평형을 잘 적용하려면 물체에 작용하는 모든 외력를 열거해야함. 
O 이를 하는 가장 좋은 방법이 자유물체도임. 
O 주변으로 부터 자유로운 상태의 물체를 그리고, 모든 외력과 우력을 물체에 그려넣는 것임. 

 

1)  서포트 반력

O 서포트는 병진을 막거나 회전을 막음. 
O 대표적인 서포트에는 롤러, 핀, fixed 서포트가 있음
- 롤러 : 지면의 수직방향 병진만 박음
- pin : 모든 병진을 막음.
- fixed 서포트 : 회전과 병진 막음

 

2) 내력

O 인접한 입자들 간에 작용하는 힘은 크기가 같고 방향은 반대임. 
O 따라서 내력은 서로 삭제되므로 외부적인 효과를 나타내지는 않음. 
O 따라서 전체 물체가 포함된 자유물체도에는 나타내지 않음. 

 

3) 무게와 무게중심

O 중력의 작용은 무게중심에 작용하는 단일 힘으로 축약될 수 있음. 
O 무게중심은 기하학적 중심일 수도 있고 아닐 수도 있음. 단일 재료인 경우 기하학적 중심이 무게중심과 같음. 

 

4) 이상화 모델

O 실제 상황을 이상화하여 해석하는 경우가 있음. 이때 경험과 기술이 필요함.