동역학 기본 공식을 정리해 보았습니다.

 

 

1. 글을 시작하며

안녕하세요. 글 쓰는 아빠 도도한 쭌냥이입니다. 

 

열역학, 재료역학, 유체역학에 기본 공식들 정리하는 것에 이어, 이 번에는 동역학 기본 공식을 정리해 보았습니다. 동역학 제외 나머지 기본 역학들의 공식은 아래 링크를 통해 확인하시기 바랍니다. ^^

 

2023.12.09 - [다시 시작하는 공부] - 열역학 기본 법칙들 간단하게 정리 해봤어요.

열역학 기본 법칙들 간단하게 정리 해봤어요.

 

2024.10.01 - [다시 시작하는 공부] - 재료역학(고체역학) 기본 공식

재료역학(고체역학) 기본 공식

 

2024.09.11 - [다시 시작하는 공부] - 유체역학 기본 공식

유체역학 기본 공식

 

2. 동역학 기본 공식

2.1 뉴턴의 운동 법칙

제1법칙 (관성의 법칙)

외부에서 힘이 작용하지 않으면, 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있고, 운동 중인 물체는 등속 직선 운동을 계속합니다.

 

제2법칙 (운동의 법칙)

물체에 작용하는 합력은 질량과 가속도의 곱과 같습니다.

 

 

• 𝐹 : 합력 (뉴턴, N)
• 𝑚 : 질량 (킬로그램, kg)
• 𝑎 : 가속도 (미터/제곱초, m/s²)

 

제3법칙 (작용과 반작용의 법칙)

모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 존재합니다.

 

 

• 𝐹AB : 물체 A가 물체 B에 미치는 힘
• 𝐹BA : 물체 B가 물체 A에 미치는 힘

 

2.2 운동 방정식

등가속도 운동

속도와 시간의 관계

 

 

위치와 시간의 관계

 

 

속도와 위치의 관계

 

 

• 𝑣 : 최종 속도
• 𝑣0 : 초기 속도
• 𝑎 : 가속도
• 𝑡 : 시간
• 𝑥 : 최종 위치
• 𝑥0 : 초기 위치

 

2.3 일과 에너지

일 (Work)

 

 

• 𝑊 : 일 (줄, J)
• 𝐹 : 힘 (뉴턴, N)
• 𝑑 : 이동 거리 (미터, m)
• 𝜃 : 힘의 방향과 이동 방향 사이의 각도

 

운동 에너지 (Kinetic Energy)

 

 

• 𝐾𝐸 : 운동 에너지
• 𝑚 : 질량
• 𝑣 : 속도

 

위치 에너지 (Potential Energy)

 

 

• 𝑃𝐸 : 위치 에너지
• 𝑚 : 질량
• 𝑔 : 중력 가속도 ( ≈ 9.81   m/s 2 ≈9.81m/s 2 )
• ℎ : 높이

 

에너지 보존 법칙

 

 

• 𝐾𝐸𝑖, 𝑃𝐸𝑖 : 초기 운동 및 위치 에너지
• 𝐾𝐸𝑓, 𝑃𝐸𝑓 : 최종 운동 및 위치 에너지
• 𝑊 : 외부에서 한 일

 

2.4 운동량

운동량 (Momentum) 𝑝 = 𝑚 𝑣 p=mv 𝑝 p: 운동량 𝑚 m: 질량 𝑣 v: 속도 운동량 보존 법칙 𝑝 initial = 𝑝 final p initial ​ =p final ​ 외부에서 힘이 작용하지 않는 한, 운동량의 총합은 보존됩니다.

 

2.5 원운동

구심력 (Centripetal Force)

 

 

• 𝐹𝑐 : 구심력
• 𝑚 : 질량
• 𝑣 : 속도
• 𝑟 : 원의 반지름
• 𝜔 : 각속도

 

2.6 토크(Torque)

 

 

• 𝜏 : 토크
• 𝑟 : 힘의 작용점에서 회전축까지의 거리
• 𝐹 : 힘의 크기
• 𝜃 : 𝑟과 𝐹 사이의 각도

 

2.7 각운동량

각운동량 (Angular Momentum)

 

 

• 𝐿 : 각운동량
• 𝐼 : 관성 모멘트
• 𝜔 : 각속도

 

각운동량 보존 법칙

부 토크가 작용하지 않으면, 각운동량은 보존됩니다. 

 

 

3. 글을 마치며

동력학 기본 공식 7가지를 알아보았습니다. 일반기계기사 자격증 공부나 설계 업무 시 참고하시기 바랍니다. 이상으로 글을 마치도록 하겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.