진자형 충격시험장치에 외부 작용력 P 가 작용할 때, 물체의 회전축에 … | [일반기계기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

회전축의 베어링에 반작용력이 전혀 생기지 않는 타격점을 충격중심(center of percussion)이라 하며, 그림에서 힌지로부터 h만큼 아래에 찍힌 점 A가 바로 그 위치다.
위쪽 힌지에 매달린 물체를 수평력 P로 때리면, 질량중심이 밀려나며 생기는 관성력과 물체가 회전하며 생기는 관성우력이 힌지에서 서로 상쇄되는 특정 높이가 존재한다. 그 조건은 $h=\dfrac{I_O}{m\bar r}$ ($I_O$: 회전축에 대한 질량관성모멘트, $\bar r$: 회전축에서 질량중심까지의 거리)로 주어진다.
나머지 용어와의 구분은 다음과 같다.
회전반경은 $I=mk^2$ 로 정의되는 길이 척도일 뿐이며, 반력이 사라지는 타격점 자체를 가리키지 않는다.
질량중심을 때리면 물체는 순수 병진만 하려 하는데 힌지가 이를 붙들기 때문에 오히려 베어링 반력이 생긴다.
질량관성모멘트는 회전에 대한 저항을 나타내는 물리량이지 점의 이름이 아니다.