[ebook] 공업역학

1장 수학적 기초

1.1 기초 수학

1.2 삼각함수

1.3 미분과 적분

1.4 단위의 종류와 환산

2장 공업역학의 기초

2.1 힘의 종류

2.2 역학의 정의와 역사

2.3 좌표계

2.4 벡터와 스칼라

2.5 힘의 표시법

2.6 힘의 분해

2.7 힘의 합성

3장 기본 개념과 정의

3.1 힘과 모멘트

3.2 지지력과 지지점의 종류

3.3 자유물체도

3.4 평형조건

4장 구조물의 종류와 트러스

4.1 구조물의 종류

4.2 트러스

5장 분포력 문제

5.1 선 및 면중심

6장 운동학

6.1 병진운동

6.2 변위와 움직인 거리

6.3 속도와 가속도

6.4 등가속도 운동

6.5 자유낙하 운동

6.6 포물선 운동

7장 단진동

7.1 진동의 사례

7.2 단진동의 표현식

8장 운동의 법칙

8.1 관성의 법칙

8.2 가속도의 법칙

8.3 작용 반작용의 법칙

9장 마찰력

9.1 쿨롱의 법칙

9.2 마찰력의 크기와 방향

9.3 마찰의 종류

10장 동역학

10.1 일과 에너지

10.2 동력

10.3 운동량과 역적

10.4 충돌

11장 원운동

11.1 원운동 사례

11.2 극좌표계

11.3 원운동의 종류

11.4 각운동 방정식

11.5 회전 관성모멘트

12장 원운동의 동역학

12.1 회전에서의 일과 운동에너지

12.2 회전에서의 동력

12.3 회전에서의 운동량과 역적

12.4 회전에서의 운동량 보존의 법칙

저자약력

- 2003. 8 : 한국과학기술원(KAIST) 공학박사 학위 취득

- 2003. 9 ~ 2004. 9 : 미국 Northwestern University 연구원 재직

- 2004. 9 ∼ 2005. 7 : 한국과학기술원 기계기술연구소 연구원 재직

- 2005. 7 ∼ 2009. 2 : 현대자동차 기술연구소 선임연구원 재직

- 2009. 3 ∼ : 신안산대학교 기계과 교수 재직 중

머리말

공업역학은 기계공학도에게 필수적인 교과목으로, 이미 시중에 많은 교재가 출판되어있기 때문에 이 책에서 새롭게 쓸 내용이 없다고 생각합니다. 그러나 수학적 기초가 부족한 학생과 빠른 시간 안에 실무에 적용하는 데 관심이 있는 재직자들이 공업역학의 기본적인 개념을 습득하고 응용할 수 있도록 도와주는 서적은 거의 없는 상황이며, 혹 출판된 서적이 있다 하더라도 책에 수록된 내용이 많아 학습하기에 어렵고 시간이 많이 걸리는 단점이 있습니다.

필자는 이러한 상황에 안타까운 마음을 가지고 공업역학을 쉽게 학습할 수 있도록 본서를 저술하게 되었습니다.

본서는 기본적으로 수학의 아주 기초적인 수준만으로도 공업역학 문제를 해결할 수 있도록 구성되었습니다. 우선 1장에서는 대학교 이전 교과과정에서 배웠던 수학을 이해하지 못하였더라도 공업역학 문제 해결에 필요한 기초 수학을 쉽게 익힐 수 있도록 수학적 기초를 설명하였습니다. 2장~5장에서는 외부에서 힘이 가해지는 정지한 물체를 다루는 정역학 내용에 관해 서술하였고, 6장에서는 물체의 변위, 속도, 가속도를 다루는 운동학을 다루었으며, 7장에서는 진동현상의 하나인 단진동을 설명하였습니다. 8장~10장에서는 운동 중인 물체에 대한 일반적인 동역학 문제를 다루었으며, 11장과 12장에서는 원운동의 동역학 문제를 서술하였습니다.

또한 본서에서는 각 장 서론에서 해당 장에서 배우는 내용의 필요성과 기초 개념을 간단히 설명한 뒤 일상생활 또는 기업 실무에서 발생하는 실제 사례를 소개하였습니다. 그런 다음에는 예제 문제와 연습 문제를 통해 해당 개념이 어떻게 적용될 수 있는지 학습자 스스로 응용할 수 있도록 하였습니다. 또한 각 장에서 다룬 예제나 연습문제는 개수를 최소화하되 문제풀이 과정은 매우 상세히 서술하여 학생들이 쉽게 이해할 수 있도록 하였습니다.

결과적으로 본서는 이론적, 수학적인 문제해결 과정은 최소화하면서 동시에 실무에 사용하기 좋은 내용을 담는 것이 목표입니다. 모쪼록 필자가 본서를 저술한 의도에 맞게 많은 학생들과 재직자들이 공업역학 문제를 쉽고 간편하게 해결하는 데 도움을 받을 수 있기를 바랍니다.