게시판

강체역학의 힘 분석에 관한 질문입니다

작성자
켈리
작성일
2021-10-30 17:25
조회
815
안녕하세요. 약대편입 준비생인데요, 강체역학 문제를 풀다가 고민되는 부분이 있어서 질문을 드립니다...

이 문제에서 제가 토크의 평형과 힘의 평형을 분석해봤는데요, 바닥면이 막대를 떠받치는 수직항력 값은 막대와 물체의 무게라고 생각을 했구요.
회전축을 Q점이라고 가정한다면 막대와 물체에 작용하는 토크가 모두 상쇄되어야 하니까, 벽면이 막대를 오른쪽으로 떠받치는 힘도 쉽게 구할 수 있었어요.

그런데 회전축을 P점이라고 가정하니깐 Q점에서 막대에 작용하는 힘을 어떻게 분석해야할지 헷갈리더라구요. 아무래도 마찰력이 작용해서 그런 것 같은데요.
. 그나마 생각해본건 정지마찰력이 왼쪽으로 작용할 때, (정지마찰력을 fs라고 표현할게요)

중력이 물체의 질량중심에 작용하는 토크 L*mgcos(60) +중력이 막대의 질량중심에 작용하는 토크 3/2L*mgcos(60) +마찰력이 막대에 작용하는 토크 3L*fscos(30) = 마찰면의 수직항력이 막대에 작용하는 토크 3L*2mgcos(60)

이렇게 식을 세워봤더니 정지마찰력 fs값이 앞서 구했던 ‘벽면이 막대를 오른쪽으로 떠받치는 힘’과 동일하게 나왔습니다.
그래서 토크의 평형 힘의 평형을 잘 분석한 줄 알았는데,

제가 생각을 더해보면요.. 알고보니 정지마찰력이 오른쪽으로도 작용하는 거라면?? 또, 수직항력이 작용-반작용 관계로 상쇄되어서 토크로 쓰일 수 없는건가?? 이런저런 생각이 듭니다.

제 생각에서 어떤 부분이 잘못된 건지 여쭤보고 싶습니다.. 감사합니다