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해석

공학에서의 “힘(Force)”은 크기와 방향을 모두 가지고 있는 벡터의 양입니다.

쉽게 설명하면 물체의 운동 상태를 변화시킬 수 있는 작용입니다. 일반적으로 기호 “F”, “W”, “P”등으로 표시되며 뉴턴(N)이라는 단위로 사용합니다.

힘은 뉴턴의 운동 법칙에 의해 기본적인 원리를 설명할 수 있습니다.

뉴턴 제 1법칙(관성^[1]의 법칙)

정지 상태의 물체는 정지 상태를 유지하며, 운동 중인 물체는 외력에 의해 작용하지 않는 한 정지상태나 등속 직선으로 일정한 속도로 계속 이동한다.

뉴턴의 제 2법칙(가속도의 법칙)

물체의 가속도는 물체에 가해지는 알짜힘^[2](Net force, F_net=0) 또는 합력(合力)에 정비례하고 질량에 반비례한다.

수학적으로, F=ma로 표현된다.

F는 힘, m은 물체의 질량^[3], a는 물체의 가속도이다.

뉴턴의 제 3법칙(행동과 반작용의 법칙)

모든 작용에는 동일한 반응과 반대 작용이 있다. 물체 A가 물체 B에 힘을 가하면 물체 B가 물체 A에 동등한 반대의 힘을 작용하는 것을 의미한다.

힘은 Pushing, pulling, tension, compression, shear or torsion과 같은 다양한 방식으로 작용될 수 있습니다.

엔지니어들은 구조물을 설계하고, 재료의 거동을 분석하고, 기계의 성능을 예측하고, 다양한 시스템의 안전과 안정성을 보장할 때 힘을 고려해야 합니다.

[1] 물체가 정지 상태나 등속직선운동 상태를 유지하고자 하는 경향

[2] 한 물체에 여러 힘이 작용할 때 물체에 작용한 모든 힘을 합한 힘

[3] 물체가 가지는 고유의 물질의 양

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