힘 / 일 / 동력 / 운동량

1 힘(P, F)
 1) 힘의 정의
   - 물체의 운동상태를 변화시키거나, 물체의 형상을 변형시키는 원천.
   - 유체역학에서는 시간에 대한 운동량의 변화율.
 2) 힘의 종류
   - 표면력(접촉력) : 두 물체 사이의 직접적인 물리적 접촉에 의한 힘.
   - 체적력(비접촉력, 물체력) : 물체간 접촉하지 않아도 발생하는 힘.
   - 집중력 : 한점에 집중된 힘.
   - 분포력 : 선, 면등으로 분포된 힘.
     a 선분포 : N/m, kgf/m
     b 면적분포 : N/㎡, kgf/㎠
     c 체적분포 : 비중량

2 일(W)
 1) 일의 정의
   - 힘의 공간적 변위.
   - 단위시간당 힘의 변화.
 2) 일의 종류
   ① 모멘트(M) : 물체를 회전시키려는 특성
     - M = F x d(수직거리, 최단거리)
   ② 토오크(T) : 모멘트 중 축을 회전시키려는 특성
     - T = P(회전력) x r(축반경)
 3) 일의 계산
   - 일의양 = 힘 x 거리

3 동력
 1) 동력의 정의
   - 단위시간당 일의 변화율.

   - 기계장치를 움직이기 위해 필요한 에너지로 동적 성능 등의 경우 일률을 의미한다.
 2) 동력의 계산
   - 동력 = 일/시간
   - 단위정리
     * 1 W = 1 N.m = 1 J/s
     * H = F(힘) x V(속도) = F(힘) x r(반지름) x w(각속도) = T(토오크) x w(각속도)
     * 1 PS = 75 kgf.m/s
     * 1kW = 102 kgf.m/s

 

4 운동량

 1) 운동량의 정의

   - 질량과 속도의 곱으로 표현되는 물리량. 크기와 방향을 모두 갖는 벡터량.

     * 운동량을 p, 질량을 m, 속도를 v라 하면 아래 방정식을 따른다.

      p = mv

 2) 운동량의 특징

   - 만약 어떤 계에 외부에서 힘이 가해지지 않는다면, 뉴턴의 운동법칙에 따라 계의 총 운동량은 바뀌지 않는다.

   - 충격량(impulse)은 특정 시간 동안의 운동량의 변화이다. 충격량의 단위는 운동량의 단위와 같다.