질점동역학역사와현대의응용에대해알아봅시다.
동역학(dynamics)은 힘의 작용하에 있는 물체의 운동을 다루는 역학의 한 분야입니다.
공학에서는 정지하고 있는 물체에 힘이 작용하는 것을 다루는 정역학을 공부한 다음에 동역학을 공부하게
된다고 합니다. 동역학에는 명확히 다른 두 부분이 있다고 합니다.
운동의 원인이 되는 힘은 고려하지 않고 운동만을 연구하는 운동학과 물체에 미치는 힘의 작용과 그 결과로 생기는 운동을 관련시키는 운동역학이라고 합니다.
공학도들은 동역학을 완전히 이해함으로써 공학의 해석을 위한 가장 유용하고 강력한 수단을 얻게 될 수 있습니다.
역사적으로 볼 때 동역학은 정역학에 비하여 비교적 새로운 학문입니다.
동역학은 갈릴레오에 의하여 최초로 이론적으로 규명되었다고 합니다.
갈릴레오는 자유낙하를 하는 물체, 경사면 상의 운동, 그리고 진자의 운동에 관하여 주의게 관찰하여 다고 합니다.
갈릴레오는 물리적인 문제에 대하여 과학적인 방법으로 접근하는 데 큰 역할을 하였다고 합니다.
갈릴레오는 Aristotle의 철학적인 원리, 예를 들면 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 낙하한다고 생각한
그 시대의 기존 소신을 거부하였기 때문에 항상 심한 비판을 받았다고 합니다.
시간의 계측에 대하여 정확한 방법이 없었던 일은 갈릴레오에게는 극히 불리한 조건이었습니다.
그리고, 그 후 동역학의 중요한 발전은 1657년에 Huygens에 의한 진자시계의 발명을 가져왔습니다.
갈릴레오의 업적을 이어받은 뉴턴은 운동법칙을 정확한 공식화에 도달했으며, 동역학을 확고한 기반 위에 올려 놓 을 수 있었다고 합니다. 뉴턴의 연구는 기록에 남는 지적인 공헌 중에서 가장 위대한 것의 하나로 인식되고 있는 그의 Principia의 초판에 발표되었다고 합니다.
뉴턴은 질 점의 운동을 지배하는 법칙을 기술한 것 외에, 최초로 만유인력의 법칙을 정확히 공식화하였습니다. 그의 수학적인 표현은 정확한 것이었지만, 그는 어떤 지지매체 없이 중력이 멀리 전달된다는 개념은 불합리한 것이라고 생각하였다고 합니다. 뉴턴의 시대에 이어서, 많은 과학자들이 동역학에 큰 공헌을 하였습니다.
공학의 응용면에서 보면, 동역학은 극히 최근의 과학입니다.
기계와 구조물이 고속으로 그리고 상당한 가속도를 가지고 작동하게 되어서야 비로소 정역학의 원리보다도 동역학의 원리에 기초를 둔 계산이 필요하게 되었다고 합니다.
오늘날의 급격한 기술적 발전은 동역학의 원리들을 더욱 많이 응용할 것을 요구하고 있습니다.
이 원리들은 운동하는 구조물, 충격하중을 받는 고정된 구조물, 로봇장치, 자동제어계, 로켓과 유도탄, 우주선, 지상과 항공의 수송기계, 전기장치에서의 전자의 운동, 그리고 터빈, 펌프, 왕복 운동기관, 기중기, 공작기계 등과 같은 모든 형태의 기계에 대한 해석과 설계의 기초가 된다고 합니다. 많은 분야에 흥미를 갖는 학생은 항상 동역학의 기초 지식을 응용하는 일이 필요하게 될 것입니다.
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