[동역학 기본개념] 접선, 법선 좌표계의 개념

이번에는

"접선, 법선 좌표계의 개념"에 대해 포스팅 하겠습니다.

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※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크

1. 접선 및 법선 좌표계 소개

2. 원운동에서 접선, 법선의 개념

3. 접선 및 법선 좌표계의 적용

4. 접선방향 단위벡터 미분 개념 (링크)

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1. 접선 및 법선 좌표계 소개

운동 궤적에서 곡선에 접하는 운동방향(교점이 한개)이 접선방향

접선방향에 수직이며 곡선부분의 중심을 향하는 법선방향

이렇게 2가지, 접선과 법선방향으로 표현하는 좌표계가 접선 및 법선 좌표계입니다.

 

 

2. 원운동에서 접선, 법선의 개념

원운동은 방향이 바뀌는 대표적이 운동입니다.

운동방향은 항상 접선방향입니다. 왜냐하면 그 지점에서 법선방향의 힘을 제거하면

그냥 접선방향으로 쭈욱 운동하기 때문입니다.

그리고 이 접선방향의 운동을 바꾸는 것이 법선방향입니다.

 

 

3. 접선 및 법선 좌표계의 적용

어떠한 운동이 궤적에 따라 운동하는데,

이 궤적이 어느 곡선부분에는 원의 일부 곡률을 따라 운동하는것이 있습니다.

운동을 정의하려면 운동방향을 정의하는 방향이 필요하며

이 운동의 궤적을 바꾸는 요인에 대한 방향이 필요합니다.

운동방향을 정의하는 접선방향

운동궤적을 바꾸는 법선방향

이 2가지로 표현합니다.

 

한 물체가 한 기준점을 중심으로 회전하는 운동을 극좌표로 표현한다면

한 물체가 기준점 없이 여러 궤적으로 운동을 표현할 수 있는 것이

접선 및 법선 좌표계 입니다.

 

접선과 법선방향의 벡터를 크기 1로 만든 것이 접선 또는 법선단위벡터입니다.

그래서, 다음에는 접선 및 법선좌표계에서 접선방향 단위벡터의 미분에 대해 포스팅하겠습니다.

 

 

4. 접선방향 단위벡터 미분 개념 (링크)

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접선방향 단위벡터 미분개념을 소개한 글입니다.

단위벡터 미분개념은 중요하니,

자세한 것은 링크를 참고하기 바랍니다.

 

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앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게  포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)