기계공학에서 배우는 역학과 관련하여
안녕하세요!
기계공학은 역학의 학문으로 불릴 만큼 많은 역학들을 배웁니다. 기계공학에서 다루는 대표적인 역학들과 이러한 역학들에 대한 간단한 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학은
근본적으로 4대 역학에 기반하여
세세하게 파생되어 파고들고 분화되어 가는 학문이라 보시면 좋습니다.
4대 역학이라면
열역학, 재료역학, 유체역학, 정/동역학 으로 볼 수 있으며
관련된 역학에 대해 간단히 설명해보면
첫째
열역학은 열과 일에 관련한 학문으로서, 에너지의 흐름과 변환에 관하여 논합니다.
열역학 법칙에 대해 설명하고 있으며
0법칙, 1법칙, 2법칙, 3법칙으로 나뉩니다.
1법칙: 에노지 보존 법칙으로 시스템 계 내의 에너지는 결국 외부로부터 방출되거나 전달되는 에너지에 따라 변화한다는 내용
2법칙 : 열은 고온에서 저온으로 흐르는 것이 자연의 법칙이라는, 엔트로피 증가에 대한 법칙
3법칙: 절대영도 상태 에서의 엔트로피의 변화에 관한 법칙
0법칙 :열역학의 논리적 출발점이 되는 법칙이기에 0 법칙으로
1,2 법칙보다 늦게 발견되었습니다
열적평형에 관한 법칙으로, 두 시스템 계가 온도가 동일하면, 열적 평형 상태에 있음을 나타냅니다.
둘째
유체역학은 액체와 기체 같은 유체의 흐름에대한 연구 학문으로
이런 유체의 움직임에 관련되는 힘, 압력, 점성 등에 대해 다룹니다.
층류 난류로 나뉘는 유체흐름 유형에 대하 연구하며
특히 자동차/비행기의 공기저항, 파이프내 유체흐름 설계, 열교환기 설계 등에 응용됩니다.
셋째
재료역학은 고체역학의 한분야로 볼 수 있으며
구조물의 안전 설계를 위해, 고체 재료의 강도 및 역학적 성질을 다루는 학문입니다.
구조물의 다양한 하중에 대한 고체의 거동, 변형, 변형률, 응력 등을 분석합니다.
넷째
정/ 동역학 은 물체의 상태와 운동을 설명하는 중요한 분야로
물체가 외부의 힘을 받았을 때 어떤 반응을 보이는가에 대해 다루는 학문입니다.
정역학은 물체가 정지 및 등속 운동 시 상태를 다루고, 주로 힘의 평형을 분석하기에
구조물의 해석, 건축물의 설계 등에 활용되며
동역학은 물체가 가속도 운동을 할 경우의 상태를 다루며, 힘과 운동의 관계를분석하기에
물체가 외부로부터 힘을 받으면 어찌 운동하는가를 예측하는 학문으로, 뉴턴의 운동법칙을 기반으로 합니다.
로봇, 자동차 등 동적 시스템 설계에 활용됩니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학에서 다루는 대표적인 역학은 다음과 같습니다.
고전역학 : 물체의 운동과 힘의 관계를 다루며, 기계 설계의 기초가 됩니다.
유체역학 : 유체의 흐름과 그에 따른 힘을 연구하여, 항공기 및 배의 설계에 활용됩니다.
열역학 : 에너지 전환과 열의 흐름을 분석하여, 엔진 및 냉각 시스템 설계에 중요한 역할을 합니다.
진동학 : 기계의 진동을 분석하여 안정성과 내구성을 평가합니다.
이러한 역할들은 기계 시스템의 설계 , 분석, 최적화에 필수적입니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
기계공학에는 여러 가지 학문의 분야가 있습니다. 정역학, 동역학, 열역학, 유체역학, 재료역학 등 각 분야에 대하여 더 상세히 연구하는 학문으로 보시면 됩니다. 이름 그대로 움직이는 것에 대한, 열에 대한, 재료에 대한 등등 특성에 따른 상세 연구를 하는 것이죠.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
기계공학에서 역학은 4대 역학이 있습니다.
고체역학 - 정지된 물체에 힘이 주어졌을 때 발생하는 것을 말합니다.
열역학- 열에너지가 운동에너지로 변환되는 과정을 말합니다 (엔진)
동역학- 물체가 외부로 부터 힘을 받아 움직이는 것을 말합니다.
유체역학- 액체와 기체의 흐름을 말합니다.
안녕하세요. 이주형 전문가입니다.
기계공학에서는 물체의 운동과 힘을 다루는 고체역학, 구조물의 변형을 분석하는 재료역학을 배웁니다.
유체의 흐름과 압력을 연구하는 유체역학, 열에너지 변환을 다루는 열역학도 핵심 분야입니다.
이러한 역학들은 기계 설계, 동력 전달, 에너지 변환 등 다양한 공학적 문제 해결에 활용됩니다.