ํ์น๋ ฅ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ถฉ๊ฒฉ๋โ์ด๋๋ ์ ๋ฆฌ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ฌ๋์ด ๋ ๋ฆฌ๋ ํ์น์ ํ๊ท ํ์ ์ถ์ ํฉ๋๋ค. ์ฃผ๋จน์ ์งง์ ์ ์ด ์๊ฐ ๋์ ์ด๋๋(์ง๋ ร ์๋)์ ํ์ ์ ์ ๋ฌํ๋๋ฐ, ์ ์ด ์๊ฐ์ด ์งง๊ณ ์ฃผ๋จน์ด ๋น ๋ฅผ์๋ก ์ต๋ ํ์ ๋ ์ปค์ง๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋ดํด, ํ์ด๋ํ(lbf), ํฌ๋ก๊ทธ๋จํ(kgf) ์ธ ๋จ์๋ก ํ์๋๋ฏ๋ก ์ผ์์ ์ธ ๊ธฐ์ค๊ณผ ์ฝ๊ฒ ๋น๊ตํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ค์ ์ธ ๊ฐ์ง ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ์ ํจ ์ฃผ๋จน/ํ ์ง๋(kg) โ ์ค์ ๋ก ํ๊ฒฉ์ ์ค๋ฆฌ๋ ๋ชธ๋ฌด๊ฒ์ ์ผ๋ถ๋ก, ์ฃผ๋จน๋ง ๋ฐ์ง๋ฉด ๋ณดํต 0.7~1.5kg ์ ๋์ด๋ฉฐ ์ด๊นจ์ ์์ฒด๊น์ง ๋ฐ์ด ๋ฃ์ผ๋ฉด ๋ ์ปค์ง๋๋ค. ์ถฉ๊ฒฉ ์๋(m/s) โ ์๋ จ๋ ๋ณต์์ ์ฃผ๋จน์ 8~11m/s์ ์ด๋ฆ ๋๋ค. ์ ์ด ์๊ฐ(์ด) โ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก 0.01~0.15์ด์ ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ถฉ๊ฒฉ์ ํ๊ท ํ์ ๋๋ ค์ค๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
ํต์ฌ ์์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$F = \frac{\text{Mass (kg)} \times \text{Velocity (m/s)}}{\text{Contact Time (s)}}$$์ด๋๋ \(p = m \times v\) ๊ฐ ์ถฉ๋ ๊ณผ์ ์์ ์๋ฉธ๋๋ฉฐ, ์ถฉ๊ฒฉ๋์ ํ๊ณผ ์๊ฐ์ ๊ณฑ(\(F \times t = m \times v\))๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์ ๋ฆฌํ๋ฉด ํ๊ท ํ \(F = m \times v / t\) ๊ฐ ๋์ต๋๋ค. ์ ์ด ์๊ฐ์ด ์งง์์๋ก ํ์ ํจ์ฌ ์ปค์ง๋๋ฐ, ์ด๊ฒ์ด ๋ฐ๋ก ์๋ชฉ์ ๋จ๋จํ ๊ณ ์ ํด ์งง๊ณ ๋ ์นด๋กญ๊ฒ ์น๋ ํ์น๊ฐ '๋ฐ์ด๋ด๋' ํ์น๋ณด๋ค ๋ ์ธ๊ฒ ๋ง๋ ์ด์ ์ ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์ ํจ ์ง๋์ด 1kg, ์ฃผ๋จน ์๋๊ฐ 9m/s, ์ ์ด ์๊ฐ์ด 0.1์ด๋ผ๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$F = \frac{1 \times 9}{0.1} = 90 \text{ N}$$์ด๋ ์ฝ 20.2lbf, 9.2kgf์ ํด๋นํฉ๋๋ค. ์ ์ด ์๊ฐ์ 0.05์ด๋ก ์ ๋ฐ์ผ๋ก ์ค์ด๋ฉด ํ์ ๋ ๋ฐฐ์ธ 180N์ผ๋ก ์ปค์ง๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ ํํ ๊ฐ์ธ๊ฐ์? ์๋๋๋ค. ์ด๋๊น์ง๋ ํ๊ท ํ์ ๋ํ ์ถ์ ์น์ ๋๋ค. ์ค์ ์ถฉ๊ฒฉ์์๋ ํ์ด ์ฌ๋ผ๊ฐ๋ค ๋ด๋ ค๊ฐ๋ฏ๋ก ์ต๋ ํ์ ์ด๋ณด๋ค ๋ ํด ์ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ์ค์์๋ ์ ์ด ์๊ฐ์ด ๊ฐ์ฅ ์ ํํ๊ฒ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๊ฐ์ ๋๋ค.
์ ์ด ์๊ฐ์ ์ผ๋ง๋ก ์ก์์ผ ํ๋์? ๋จ๋จํ ํ์ ์ ๊ฐํ๊ฒ ์น ๋๋ 0.01~0.05์ด, ๋ ๋ถ๋๋ฌ์ด ํ์ ์ด๋ ํจ๋๋ฅผ ์น ๋๋ 0.1์ด ์ด์์ ์ฌ์ฉํ์ธ์.
'์ ํจ ์ง๋'์ด ๋ฌด์์ธ๊ฐ์? ๋ชธ๋ฌด๊ฒ ์ ์ฒด๊ฐ ์๋๋ผ ์ฃผ๋จน์ ๋ฐ์ด ๋ณด๋ด๋ ๋ฐ ์ค์ ๋ก ์์ฉํ๋ ๋ฑ๊ฐ ์ง๋์ ๋ปํฉ๋๋ค. ์ข์ ์์ธ๋ ๋ ๋ง์ ์ฒด์ค์ ์ค์ด ์ ํจ ์ง๋๊ณผ ํ์ ํจ๊ป ๋์ฌ ์ค๋๋ค.