물체에 힘을 가했을 때 물체가 파괴되는 건 외력 자체에 의해 파괴되는건가요 아니면 외력에 대응해서 물체 내에서 발생하는 응력에 의해 파괴되는건가요?
물체에 외력이 가해졌을 때 물체가 파괴되는 것은
외력이 내력의 한계치보다 커서 파괴되는 것으로 알고 있는데
그렇다면 이 현상은 외력에 내력이 대응하지 못해서 외력 자체에 의해 파괴되는 것인가요?
아니면 응력이 한계응력보다 커져서 응력에 의해 물체가 파괴되는건가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
결론부터 말씀드리면, 물체의 파괴는 외력에 대응하여 물체 내부에 발생하는 응력(Stress)이 물체의 한계응력(limit stress)을 초과할때 일어나는 것입니다.
외력과 내력 : 물체에 외부에서 힘(외력)이 가해지면, 물체는 그 힘에 저항하려는 내부적인 힘(내력)을 발생시킵니다.
응력의 발생 : 이 내력은 물체 내부의 단위 면적당 작용하는 힘으로 나타나는데, 이것이 바로 응력입니다. 응력은 외력에 의해 물체 내부에서 발생하는 내적인 저항이라고 생각하시면 됩니다. 물체가 외부의 힘에 얼마나 잘 견디는지를 나타내는 척도라고 할 수있습니다.
한계 응력 : 모든 재료는 자신이 견딜수있는 최대의 응력 값이 있습니다. 이를 한계응력 또는 강도라고 부릅니다. 응력의 한도가 클수록 그 재료는 더 강하다고 할 수있습니다.
파괴 메커니즘 : 외력이 가해져 물체 내부에 발생한 응력이 해당 재료의 한계응력을 넘어서게 되면, 물체는 더 이상 그 내부의 힘으로 외력에 저항할수없게 됩니다. 이때 물체는 영구 변형되거나 균열이 발생하여 결국 파괴에 이르게 되는것입니다.
따라서, 외력 자체가 직접적으로 물체를 파괴한다기 보다는, 외력에 의해 유발된 내부 응력이 물체의 재료적 한계(한곅응력)를 초과함으로써 파괴가 발생한다고 이해하시는 것이 정확합니다. 외력은 응력을 유발하는 원인이고, 응력이 파괴의 직접적인 메커니즘인 셈입니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
파괴 응력이라고 하죠. 특정 수치 이상의 힘을 가해서 한계에 도달하기 때문에 변형이 발생하게 됩니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
외력보단 외력으로 인해 물체 내부에서 발생하는 응력 때문이며 이 응력이 초과한다면 파괴된다고 볼수있습니다.