| 제목 | 답변완료 [일반물리학] 서웨이 (Serway) 대학물리학1/ 20강 25분 00초/ 예제 10.4 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 이정욱 |
| 과목 | 일반물리학 | 강좌명 | [일반물리학] 서웨이(Serway) 대학물리학1 |
| 작성자 | 강*일 (k**********2) | 등록일 | 2026-08-27 13:18 |
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해당 문제를 회전 운동 방정식으로 푼다는 것은 이해했습니다. 제가 궁금한 것은 토크를 구하는 과정입니다. 외부 토크를 구하려면 원칙적으로 각 입자에 가해지는 토크를 모두 더해야 하는 것으로 알고 있습니다. 그런데 이 문제에서는 그렇게 풀지 않고, 질량중심에 전체 무게가 작용한다고 보고 그에 대한 모멘트를 구하는 방식으로 외부 토크를 구했습니다. 저는 왜 각 입자에 가해지는 토크를 모두 더한 것과 이러한 방식으로 구한 토크가 같은 것인지 이해가 되지 않습니다. 두 방법이 왜 같은 결과를 주는 것인지 설명해 주실 수 있을까요? 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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안녕하세요. 이정욱 입니다.
질문하신 내용은 일종의 무게중심 (힘의 중심) 개념에 착안합니다.
무게중심은 중력의 산술평균 위치를 일컫습니다.
예를 들어 0m인 지점에 1kgf 무게의 물체가 놓여 있고, 2m인 지점에 2kgf인 물체가 놓여 있다면, 이 계의 무게중심은 다음의 과정을 통해 구해집니다.
(1kgf)(0m)+(2kgf)(2m) = (3kgf) x
위의 x가 무게중심 위치입니다. 이 무게중심은 산술평균 위치이므로 x인 지점에 3kgf의 힘이 모두 작용한다고 해도 동등함을 의미합니다.
이제, 질문하신 문제로 돌아와서 막대가 균일한 경우는 연속적으로 동일한 무게가 분포함을 의미합니다.
예를 들어 0m인 지점에 F, 1m인 지점에 F, 2m인 지점에 F...뭐 이런식이죠. 그럼 예시로 든 상황에서 평균 위치는 바로 중점이 됩니다.
중점이 무게중심이면서 힘의 산술평균 위치이므로 막대의 중심에 중력의 합이 모두 작용한 것과 같다고 해석하는 것입니다.
- 2026-09-12
