[고체역학] Torsion에서 Torque의 변화에 대한 질문 (force, torque, relationship)

질문 요약

힘은 같은데 r이 늘어나니까 Torque도 계속 변한다'라고 말씀하셨는데, 여기서 '힘이 같다'는 말씀은 T = F * r에서 F가 같다는 의미인가요? 그렇다면 외부에서 가해지는 힘 F는 r에 관계없이 모든 부분에 동일하게 작용하는 것인가요?

답변 요약

이 개념은 실린더가 토크에 의해 변형될 때 변형률이 생긴다고 설명합니다. 같은 변형률을 가진 실린더라도, 반지름이 클수록 더 큰 토크가 필요하며, 이는 식으로 표현할 수 있습니다. 또한, 전단응력과 면적을 곱하여 계산한 힘은 반지름이 커짐에 따라 증가한다는 점을 언급하고 있습니다. (답변 이미지 : https://godjunpyo.com/wp-content/uploads/kboard_attached/5/202311/654293757cb718336799.png)

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[고체역학] Torsion에서 Torque의 변화에 대한 질문

안녕하세요, 고체역학 강의를 듣고 있는 학생입니다. 강의 중 Torsion에 대한 내용에서 토크의 변화에 대한 교수님의 설명이 이해가 잘 가지 않아 질문드립니다.

교수님께서 강의에서 '힘은 같은데 r이 늘어나니까 Torque도 계속 변한다'라고 말씀하셨는데, 이 '힘이 같다'는 말이 T = F * r에서 F가 같다는 말씀이신지 궁금합니다. 만약 그렇다면, 외부에서 가해주는 힘 F는 r에 상관없이 모든 부분에 동일하게 작용하는 것인가요?

이 부분에 대한 명확한 설명 부탁드립니다. #돌림힘 #비틀림 #Torsion

답변

고체역학에서의 이 개념은 실린더가 토크(Torque)에 의해 변형될 때, 변형률(deformation)이 발생한다는 것을 설명하는 내용입니다. 이 때, 같은 변형률을 가진 실린더라도 실린더의 반지름이 클수록 더 큰 토크가 필요하게 됩니다. 이는 공식으로 표현될 수 있습니다.

또한, 교수님께서 전단응력(shear stress)과 면적을 곱하여 계산한 힘은 반지름이 커짐에 따라 증가한다고 말씀하셨습니다. 즉, 외부에서 가해지는 힘 F는 실린더의 반지름 r에 상관없이 모든 부분에 동일하게 작용한다는 말씀이 아닙니다. 반지름이 늘어남에 따라 필요한 힘 F도 증가하는 것입니다.

키워드 : 힘, r, Torque, F, 관계없이, 동일하게 작용.

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