기술공유  질의응답  자료실  마이콤제어	기술공유   운영자     210.122.70.57      동력산출을 위한 일과 일률의 물리적 .. 시스템의 설계 시 Cycling 물동량, Target Tack Time, 반송물의 물리적인 성격(벡터량 또는 스컬러량) 기타 등등을 고려하여 동력을 구하곤 하는데 우리가 평소 무심코 생각하던 내용을 물리적인 연관성을 도출하여 함께 생각하고자 한다.. ======================================================================================== 1. 일에 대한 짧은 생각들.., 어떤 사람이 20kg의 물건을 든 상태에서 물건을 땅에 내려놓지 않고 10분을 버텼다면 그 사람은 과연 일을 한 것일까? 우리는 일을 말할 때 fig 1 에서와 같이 물체에 f kg의 힘을 가하여 물체를 θ방향으로 이동시켰을 때 힘이 물체에 일을 하였다고 말할 수 있다. 즉 일은 힘과 힘의 방향으로 물체가 이동한 거리의 곱으로 정의된다. w = f . s (w 일 f 가한 힘 s 이동거리) fig 1 에서 힘 f 는 θ만큼의 방향으로 이동되었으므로 w = f . s . cosθ 가 될 것이다.. 그렇다면 힘 과 일의 방향이 90도 일경우엔 일은 없는 셈이 된다.. 즉.., 힘과 힘을 가하는 방향이 어깔렷을 때에는 효율이 0%임을 의미하는 것이다 또 - 방향으로 가해지는 힘도 있을 수 있다.. w = - f . s . cosθ 로 이러한 일을 하는 힘들은 마찰력, 관성력, 충격력, 반작용력등을 들 수 있는데 이들 힘은 모두가 본힘의 반대방향으로 작용되는 힘들이다. (사람들이 흔히들 "공염불" "말짱 도루묵" 이라 말하는 논리는 들이는 노력에 비해 "득" 이 적음을 의미하는 것이 아닌지 생각해봅시다.) 일의 단위로는 우리가 흔히 스컬러량을 적용하여 J(쥬울)이란 단위를 사용하는데 1J은 1 N 의 힘이 작용하여 힘의 이동방향으로 물체를 1 m 이동시킬 때의 일량을 의미하게 된다.. 나는 동력에 대한 다음 언급을 위해 도구를 사용해서 일의 양을 적게 만들 방법은 없을까? 하는 생각도 해보았다. 결국 w = f . s 이므로 힘의 크기를 줄이던 이동거리를 줄이던 하는 방법이 가능할 테지만 힘을 줄여 일량을 키우게 된다면 결국 이동거리 s 가 커지므로 도구를 이용하여 일량을 줄이는 방법은 현실적으론 불가능하다.. 2. 일률에 대한 짧은 생각들..., 앞서서 일량의 크기와 상관되는 2개의 변수 힘과 이동거리에 대한 관계를 생각하였다. 생각의 영역을 보다 심화시킨다면 이런 생각도 할 수 있을 것이다. 서울서 부산까지 가는데 비행기, 기차, 버스, 자전거등.., 여러가지 방법이 있다 이들 운송수단을 택하는 방법은 사람마다 다를 테지만 우에서 좌로가는 운송수단일 수록 시간적인 이득을 볼 순 있다.. 즉 부산까지 가야만 하는 일량은 수행해야 하지만 시간적인 이득은 볼 수 있는데 이를 수식 으로 표현하면 p = (f . s) / t = w . s (t 시간) 로 표현되며 p 를 일률(동력)이라고 정의한다. 일량에 대해선 보상받을 순 없지만 시간값에 변화를 주므로써 우린 쉽게 일량을 달성할 수 있는 일률(동력)을 얻게 되는 것이다. 내용을 정리하면 일률(동력)은 일량에 비례하고 시간축엔 반비례하는데 일률을 크게하기 위해선 시간에 소요되는 물리량을 감소시키므로써 얻어 질 수 있는 것이다.. 동력의 단위로는 W(와트) 사용하는데 1 W = 1 J / sec 로 초당 한 일량을 의미하게 된다. (우리공학에서는 와트외에도 마력을 사용하는데 영국식 1 마력은 746(약 0.76kw)와트이다. 영국식 마력과 미국식마력은 다소 차이를 보이는 데 영국말의 덩치가 크고 좋아 영국에서의 1마력은 746w 이고 미국식 미터마력으로는 735w(약 0.75kw) 정도 된다고 한다) 1 Hp(마력)은 76kg . m / sec 이고 이는 kw 와 비교할 때 74.5 % 의 단위력의 차이이므로 1 kw(킬로와트) 는 102 kg . m / sec 가 된다 이런 내용들을 총정리하면 P = 1J/sec = (f . s) / t = f . v (v 초속도) 이고 P(킬로와트) = (f . v) / (102 . 기어효율) 내지는 P(마력) = (f . v) / (76 . 기어효율) 우리가 흔히 봐온 동력은 하중을 끌어 올리는 경우와 같이 직선적인 일을 하는 것과 프로펠러를 돌리는 회전축처럼 회전하는 일을 하는 경우 등 2가지 형식이 있는데 지금까지의 내용을 잘 정리하면 전자의 경우는 동력 P=하중×변위속도, 후자의 경우는 동력 P=토크×회전각속도로 표시될 수 있을 것이다 (토크와 각속도에 대해선 다음 기회를 생각중이다) 지금까지 고찰한 이 물리적인 관계를 잘 이해하고 나면 업체의 기술카달로그상에 의존하여 사용되던 공식적인 바보식들을 이용하여 동력을 생각하는 일들이 없게 되기를 바란다.. 더욱 의도하는 바는 동력을 이해하고 구하기 위해 사실 여기까지 내용을 끌고 온 이유는 간단한 동력식 하나에서도 물리학의 섬세한 배려가 깔려있음을 깨닫고자 한다        이름      비밀번호(댓글삭제용)    Toal 65 no name subject 5 운영자   타이밍벨트 와 평벨트의 치형미분 고찰 4 운영자   금형에 대한 약간의 상식 3 운영자    용접부의 강도 2 운영자    임의의 점을 중심으로 여러 방향으로 작용하는 힘의 분석 운영자    동력산출을 위한 일과 일률의 물리적 .. [1][2][3][4][5][6] Copyright ⓒ All rights reserved