토크에 대한 소개
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0:00 - 0:01
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0:01 - 0:03토크에 대한 강의를 들으러
오신 여러분, 환영합니다 -
0:03 - 0:06이 강의를 듣기에 앞서
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0:06 - 0:09질량의 중심을 주제로 한
강의를 들으시는 것이 좋은데, -
0:09 - 0:12이는 그 강의에서 토크가 무엇인지
미리 조금 알 수 있기 때문입니다 -
0:12 - 0:14이 강의에서는 토크가
무엇인지 더 알아볼 것입니다 -
0:14 - 0:20질량의 중심을
주제로 한 강의에서 -
0:20 - 0:24이 자의 질량
중심은 이 점이며 -
0:24 - 0:26
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0:26 - 0:32이 점에 힘을 가하면
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0:32 - 0:36그 힘의 방향으로 자 전체를 이동시킬
수 있을 것이라고 했습니다 -
0:36 - 0:38제가 이 노란 선 방향으로
질량 중심에 힘을 가하면 -
0:38 - 0:41자 전체가 노란 선
방향으로 이동할 것입니다 -
0:41 - 0:44여기서 자의 가속도는
-
0:44 - 0:46자에 가한 힘을 자의
질량으로 나누어서 구할 수 있습니다 -
0:46 - 0:49질량의 중심을 다룬
강의에서도 언급한 내용인데 -
0:49 - 0:52만약에 힘을 이 지점에
가한다면 무슨 일이 생길까요? -
0:52 - 0:54질량 중심이 아닌 지점에
힘을 가하면 어떻게 될까요? -
0:54 - 1:00이 물체가 떠다니는 우주선이나
물체라고 상상을 해봅시다 -
1:00 - 1:02이 물체는 질량 중심을
중심으로 돌 것입니다 -
1:02 - 1:06질량의 중심 대신
고정된 점을 정해 놓아도 -
1:06 - 1:08물체가 돌아갈 것입니다
-
1:08 - 1:14또 다른 자가
있다고 해봅시다 -
1:14 - 1:17전에 그린 자보다
높이가 낮은 자입니다 -
1:17 - 1:19여기서는 질량의
중심을 다루지 않고 -
1:19 - 1:23이 지점을 고정해
놓았다고 해 봅시다 -
1:23 - 1:24이 지점을
고정해 놓으면 -
1:24 - 1:28자는 시침처럼 돌아가되,
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1:28 - 1:31고정된 점을
중심으로 돕니다 -
1:31 - 1:33우리가 이 자를 돌리려고
하면 자는 고정된 점을 -
1:33 - 1:34중심으로 계속
돌아갈 것입니다 -
1:34 - 1:36질량의 중심에 힘을
가한 때와 마찬가지로 -
1:36 - 1:39이 고정된 점에
힘을 가하면 -
1:39 - 1:42이 점이 고정된 면을 뚫는
사태가 발생할 수는 있어도 -
1:42 - 1:46이 자가 도는 일은
생기지 않을 것입니다 -
1:46 - 1:50하지만 제가
여기에 힘을 가하면 -
1:50 - 1:53자는 고정된 점을
기준으로 돌아갈 것입니다 -
1:53 - 1:58그리고 고정된 점과,
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1:58 - 2:01또는 회전축과,
-
2:01 - 2:02또는 질량 중심과
-
2:02 - 2:04거리를 두고 가한
힘을 토크라 합니다 -
2:04 - 2:09토크를 나타내는 기호는
그리스 문자에서 나온 것으로 -
2:09 - 2:12타우라고 하며 살짝
구부러진 알파벳 T 모양입니다 -
2:12 - 2:18토크는 힘과 거리를
곱한 물리량입니다 -
2:18 - 2:20여기서 말한
거리는 구체적으로 -
2:20 - 2:25중심축과 힘을 가한 지점 사이의 거리이고
힘은 물체에 수직하게 작용한 힘입니다 -
2:25 - 2:27힘을 가한 지점과 중심축 사이의
거리 벡터와 수직하게 작용한 힘 말입니다 -
2:27 - 2:31여기서 거리 벡터는
다른 색으로 표시하겠습니다 -
2:31 - 2:38이 선이 거리 벡터이면
-
2:38 - 2:41우리가 가해준 힘의 일부는 이
거리 벡터에 수직하게 작용하는데 -
2:41 - 2:42이 힘을 토크라고 합니다
-
2:42 - 2:43토크의 단위는
무엇일까요? -
2:43 - 2:47힘의 단위는 N(뉴턴),
거리의 단위는 m(미터)이므로 -
2:47 - 2:49토크의 단위는
N·m(뉴턴 미터)입니다 -
2:49 - 2:51여기서 조심해야 하는 것은
토크, 즉 N·m(뉴턴 곱하기 미터)와 -
2:51 - 2:54일, 즉 힘 곱하기 이동거리가 유사해
보여 둘이 같다고 오해할 수 있다는 것입니다 -
2:54 - 2:57주의해야 되는 것은
토크와 일은 다르며 -
2:57 - 2:59그래서 우리는 토크의 단위로
줄(J)을 사용하지 않습니다 -
2:59 - 3:01일과 토크의
차이는 무엇일까요? -
3:01 - 3:03일에서는 물체를
병진 운동 시킵니다 -
3:03 - 3:07만약 여기에 물체가
있는데 여기에 힘을 가하면 -
3:07 - 3:10우리는 힘의 방향으로
-
3:10 - 3:12물체를 운동시키게 됩니다
-
3:12 - 3:15여기서는 물체의
이동거리와 힘의 방향이 -
3:15 - 3:16서로 평행을 이룹니다
-
3:16 - 3:18이를 거리 벡터와 힘 벡터가 같은
방향을 향한다고 표현할 수 있습니다 -
3:18 - 3:21이런 상황에서 물체는
병진 운동을 하게 됩니다 -
3:21 - 3:22물체가 전체적으로
이동할 뿐 -
3:22 - 3:25돌거나 다른 운동을
하지는 않습니다 -
3:25 - 3:28토크를 다룰 때는 다른
색으로 표현하겠습니다 -
3:28 - 3:32여기 그린 거리 벡터는
-
3:32 - 3:34질량 중심으로부터
-
3:34 - 3:35힘을 가한 지점까지의
거리를 나타냅니다 -
3:35 - 3:39거리 벡터는 토크
-
3:39 - 3:40
-
3:40 - 3:43그러므로 토크와 일은 단위는
같은 형태를 가질 지라도 -
3:43 - 3:46근본적으로 다른
개념입니다 -
3:46 - 3:49토크를 배울 때 필요한
용어를 정리하겠습니다 -
3:49 - 3:54여기 표시한 부분은
moment arm distance라고 불립니다 -
3:54 - 3:55이 이름이 어디서 나왔는지는
저도 잘 모르겠습니다 -
3:55 - 3:57이 강의를 들으시고 이에
대한 답을 아시는 분이 계신다면 -
3:57 - 3:58저에게 알려주세요
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3:58 - 4:01몇몇 학생들은
물리 수업 시간에 -
4:01 - 4:03토크가 모멘트에
포함된다는 것을 배우는데 -
4:03 - 4:05여기서는 우선 토크
자체에 집중할 것입니다 -
4:05 - 4:08토크 중점적으로 배우면서
-
4:08 - 4:12자동차에서 토크와 마력의 관계 등을
이해하는 재미를 맛 볼수 있기 때문입니다 -
4:12 - 4:14이제부터 우리가 배운
내용과 직관력을 바탕으로 -
4:14 - 4:17약간의 수학을
응용할 것입니다 -
4:17 - 4:24우리에게 이
자가 주어졌고 -
4:24 - 4:29여기가 중심점이라고
합시다 -
4:29 - 4:30이 점은 어딘가에
고정되었다고 볼 때 -
4:30 - 4:32이 자는 이 점을
중심으로 돌 것입니다 -
4:32 - 4:38
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4:38 - 4:40
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4:40 - 4:44이 거리는 다른 색으로
표시하겠습니다 -
4:44 - 4:50이 거리가 10m라고 합시다
-
4:50 - 4:57이 거리 벡터, 또는
1차원 moment arm에 -
4:57 - 5:02수직하게 5N의 힘을
가했다고 해 봅시다 -
5:02 - 5:04여기서 토크는
구하기 쉽습니다 -
5:04 - 5:12이 상황에서 토크는 힘, 5N과
-
5:12 - 5:13거리 10m의
곱과 같습니다 -
5:13 - 5:17그러므로 토크는
50N·m이 될 것입니다 -
5:17 - 5:21이 토크의 값이 음인지 양인지
궁금하실 수도 있는데 -
5:21 - 5:23이런 호기심은 물리를
공부하는 사람들 사이에서 -
5:23 - 5:24관습적으로
내려오는 -
5:24 - 5:25좋은 습관입니다
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5:25 - 5:30이 상황에서 물체가 시계 방향으로
돌면 토크는 음의 일을 하게 됩니다 -
5:30 - 5:31여기서 물체가
다른 방향으로, -
5:31 - 5:33즉 반시계
방향으로 돌면 -
5:33 - 5:36
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