공학 꿈돌이

1. 응력-변형률 선도(S-S Curve)란?재료에 하중을 가하며 파괴될 때까지의 응력(\(\sigma\))과 변형률(\(\epsilon\)) 변화를 그래프로 나타낸 것입니다. 이 선도를 통해 재료가 얼마나 단단한지, 얼마나 잘 늘어나는지 등 기계적 성질을 완벽히 파악할 수 있습니다.2. 그래프의 주요 구간 분석 (연성 재료 기준)일반적인 탄소강(연성 재료)의 선도는 다음과 같은 4가지 핵심 구간으로 나뉩니다.① 탄성 영역 (Elastic Region)비례 한도: 응력과 변형률이 직선적으로 비례하는 구간으로, 후크의 법칙(\(\sigma = E \epsilon\))이 적용됩니다.탄성 한도: 하중을 제거했을 때 원래 상태로 돌아올 수 있는 최대 지점입니다.② 항복 지점 (Yielding)응력이 거의 증가하..

1. 고체역학(재료역학)이란?정역학이 강체(Rigid Body)를 가정하여 힘의 평형을 다루었다면, 고체역학은 실제 물체의 '변형(Deformation)'과 내부의 '저항력'을 연구합니다. 어떤 재료가 얼마만큼의 하중을 견딜 수 있는지 판단하는 설계의 핵심 기초입니다.2. 응력(Stress, \(\sigma\)): 내부의 저항력물체에 외력이 작용할 때, 그 내부에서 외력에 저항하여 발생하는 단위 면적당 힘을 응력이라고 합니다.수직응력(Normal Stress) 공식$$ \sigma = \frac{P}{A} $$\(P\): 작용하는 하중 (N)\(A\): 하중이 작용하는 단면적 (\(m^2\))단위: Pa (Pascal) 또는 \(N/m^2\)3. 변형률(Strain, \(\epsilon\)): 형태의 변..

1. 열역학이란 무엇인가?열역학은 열(Heat)과 일(Work), 그리고 이들이 물질의 상태와 어떻게 상호작용하며 에너지를 변환시키는지 연구하는 학문입니다. 공학의 모든 에너지 시스템을 이해하는 가장 근본적인 토대가 됩니다.2. 열역학 제1법칙: 에너지 보존의 법칙열역학 제1법칙은 "에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 오직 형태만 바뀔 뿐이다"라는 에너지 보존 원리를 열현상에 적용한 것입니다.핵심 방정식닫힌 계(Closed System)에서 외부로부터 가해진 열량(\(Q\))과 계가 외부로 한 일(\(W\)), 그리고 내부 에너지 변화(\(\Delta U\))의 관계는 다음과 같습니다.$$ Q = \Delta U + W $$\(Q\): 계에 유입된 열량\(\Delta U\): 계의 내부 에너지 변화\(W\..

짧은 찰나에 발생하는 힘의 비밀, '충격량과 운동량'의 원리를 파헤쳐 봅니다.1. 운동량(Linear Momentum, L)이란?운동량은 물체의 질량(\(m\))과 속도(\(v\))의 곱으로 정의되는 물리량입니다. 물체가 현재의 운동 상태를 얼마나 강력하게 유지하려는지를 나타내는 척도입니다. $$ L = mv $$ 단위: \(kg \cdot m/s\) 특징: 질량이 클수록, 속도가 빠를수록 운동량은 커집니다.2. 충격량(Impulse, I)이란?충격량은 물체에 가해진 힘(\(F\))과 그 힘이 작용한 시간(\(\Delta t\))의 곱입니다. 충돌 상황에서 물체가 받는 전체적인 타격을 의미합니다. $$ I = \int F dt = F_{avg} \Delta t $$핵심 팁: 충돌 시..

1. 동역학이란 무엇인가? (움직이는 세상을 해석하다)정역학이 정지한 물체를 다룬다면, 동역학은 힘을 받아 **'움직이는 물체'**의 운동을 해석하는 학문입니다. 물체의 질량과 힘, 그리고 그로 인한 **가속도($a \neq 0$)**의 관계를 규명하는 것이 핵심입니다.동역학의 두 가지 분류:운동학 (Kinematics): 힘의 원인을 제외하고 위치, 속도, 가속도 등 운동 그 자체의 기하학적 형태만 연구합니다.운동역학 (Kinetics): 물체에 작용하는 힘과 질량, 그리고 그로 인해 발생하는 운동 사이의 관계를 연구합니다.2. 동역학의 근간: 뉴턴의 운동 법칙동역학 문제를 풀 때 가장 기본이 되는 것은 뉴턴의 세 가지 운동 법칙입니다.뉴턴의 제2법칙 (가속도의 법칙)동역학에서 가장 중요한 공식입니다...

1. 정역학이란 무엇인가?(고체역학의 시작)정역학은 정지 상태에 있거나 등속 직선 운동을 하는 물체에 작용하는 힘의 평형을 다루는 학문이에여요.가속도가 0인 상태(a=0)을 전제로 하기 때문에, 모든 힘의 합이 0이 되는 원리를 이용한답니다. 정역학의 핵심 가정 : 물체는 변형되지 않는 강체(Rigid Body)로 가정하여 분석을 단순화합니다.뉴턴의 제1법칙 : 관성의 법칙에 따라 물체에 작용하는 알짜힘이 0일 때 정지 상태를 유지합니다. 2. 정역학의 두 기둥 : 힘의 합력과 모멘트정역학 문제를 풀기 위해서는 다음 두가지 평형 조건을 반드시 이해해야 한답니다. 힘의 평형(Translational Equilibrium) - 모든 방향으로 작용하는 힘의 합이 0이 되어야 합니다.모멘트의 평형(Rotati..

**유체역학(Fluid Mechanics)**을 공부하기 전에 반드시 먼저 이해해야 할 주제!바로 **‘유체의 특성’**입니다.유체가 ‘물’이나 ‘공기’만 있는 게 아니라는 사실, 알고 계셨나요?이번 글에서는 유체의 물리적 특성들을 하나씩 쉽고 자세하게 정리해드릴게요 😊🔍 유체란 무엇인가?**유체(Fluid)**는 외력에 저항하지 않고 쉽게 흐를 수 있는 물질을 말합니다.즉, 액체와 기체를 모두 포함하는 개념이에요!유체는 고체처럼 형태를 유지하지 않고, 외부 힘이 작용하면 계속해서 변형되죠.이 특성 때문에 ‘흐른다’고 표현합니다.🧪 유체의 주요 물리적 특성 6가지특성설명단위예시밀도 (ρ)단위 부피당 질량kg/m³공기보다 물이 무거운 이유비중 (Specific Gravity)물과의 밀도 비율무단위유류..

기계공학, 화공, 에너지공학 등 열을 다루는 모든 학문에서 가장 먼저 배우는 개념이 바로**열역학 시스템(Thermodynamic System)**입니다."열과 일"이 오가는 이 세계를 제대로 이해하려면 시스템의 정의와 분류부터 확실히 잡고 가야겠죠?🔍 열역학 시스템이란?열역학 시스템은 분석하고자 하는 대상 영역 또는 물질을 의미합니다.예를 들어 보일러, 피스톤, 냉장고 속 공기, 로켓 엔진 내부 등이 시스템이 될 수 있습니다.시스템의 외부와 구분되는 경계면을 **‘경계(Boundary)’**라고 하며,시스템 외부는 **‘주변(Surroundings)’**이라고 부릅니다.🔁 시스템의 3가지 분류시스템 종류정의교환 가능 요소예시폐쇄계 (Closed System)질량은 출입 불가, 에너지는 가능열, 일은..

기계공학을 공부하는 모든 공대생이라면 반드시 이해해야 할 개념, 응력(Stress)!이 글에서는 고체역학에서 말하는 응력이 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 어떻게 계산하는지까지 예시와 함께 쉽게 설명해 드릴게요.응력이란?응력(Stress)은 물체 내부에서 외부 하중에 저항하려고 발생하는 단위 면적당 내부 힘입니다.쉽게 말해, 물체를 누르거나 당기면 내부에서도 맞서 저항하려는 힘이 생기는데,이걸 **‘응력’**이라고 부릅니다.📌 공식​σ (시그마): 응력 (단위: Pa 또는 N/m²)F: 작용하는 하중 (N)A: 단면적 (m²)🧱 응력의 종류응력 종류설명예시인장응력물체를 당길 때 발생줄로 무거운 물건을 들어올릴 때압축응력물체를 누를 때 발생기둥이 건물 하중을 받을 때전단응력평행한 두 면을 서로 밀 때 ..

기계공학에서 고체역학(Solid Mechanics) 또는 **재료역학(Mechanics of Materials)**은 부재에 작용하는 하중과 그에 따른 변형을 분석하는 학문입니다.재료가 하중을 어떻게 견디고, 얼마만큼 변형되는지를 이해하는 것은 구조물과 기계 설계의 기본입니다.🔍 고체역학이란 무엇인가?고체역학은 고체 물체가 외부 힘이나 하중을 받을 때, 내부에서 발생하는 **응력(Stress)**과 변형률(Strain), 그리고 그에 따른 **변형(Deformation)**을 분석합니다.📌 주요 용어 정리응력 (σ): 단위 면적당 작용하는 내부 저항력 (단위: N/m² 또는 Pa)변형률 (ε): 원래 길이에 대한 길이 변화 비율 (단위 없음)영률 (E, 탄성계수): 응력과 변형률의 비 (단위: Pa)..