[운동역학] 셍체역학의 수학적 기초 - 물리량 및 단위   

물리량 및 단위

 선정된 단위를 사용하여 정량적으로 측정할 수 있는 것을 물리량(physical quantity: 예컨대 길이.시간.힘 등)이라 하며, 역학의 영역에서 고나측될 수 이TSms 모든 자료들은 이 물리량을 통해 표현된다. 물리량 또는 좁은 의미에서 역학량(mechanical quantity)은 길이. 질량. 시간 등 세가지 기본 물리량에 의해 정의된다.

(1) 길이 (length)

 길이는 공간 내의 위치를 나타내주는 기본 물리량으로 선(1차원), 평면(2차원), 공간(3차원)을 정량화한 것이다. 기준단위로는 미터(meter) 보조단위로는 센티미터(cm)과 0.3048m에 해당되는 피트(ft)가 흔히 사용된다.

(2) 질량 (mass)

 물질의 양을 정량화한 기본 물리량이다. 기준단위는 그램(gram)이며, g로 표시, 보조단위로는 킬로그램(kg)과 14.59kg에 해당되는 슬럭(slug)이 흔히 사용된다.

(3) 시간 (time)

 기준 시각으로부터의 시간 경과를 의미하는 기본물리량, 사건(즉 동작)의 연속을 나타낸다. 기준단위는 초(second)이며, sec로 표시, 보조 단위에는 60sec에 해당하는 분(min)과 3600에 해당하는 시간(h)등이 있다.

(4) 단위계 (measurement system)

 모든 역학량 등은 앞에서 언급한 세 가지 기본 물리량의 조합에 의해 정의된다. 기본물리량의 단위를 통일하여 일관성있게 사용하는 것이 매우 편리한데, 이러한 통일된 단위의 묶음을 단위계라고 한다. 흔히 사용되는 단위계에는 MKS계 CGS계 그리고 영국식 단위계가 있다.

  <미터계>

▸MKS계는 SI(System International d'Unites)라고도 하는데, m, kg, sec를 기본단위로 한다.

▸CGS계는 cm, g, sec가 기본단위로 사용하는 계로 자연과학 분야에서 가장 많이 사용되는 단위계이다.

<영국 단위계>

▸feet, slug, sec를 기본단위로 사용하는데, 실용단위로는 slug 대신 파운드(found: Ib)를 사용하므로, FPS계라고도 한다.

(5) 차원 (dimensions)

 단위가 붙지 않는 한 아무런 실질적인 의미를 갖기 뜻한다. 모든 역학량의 단위는 궁극적으로 세 가지 기본 물리량인 길이, 질량, 시간으로 분해할 수 있다. 이들 기본 단위가 결합되어 이TSms 정도 또는 형태를 물리량의 차원(dimension이라 한다. )