그림과 같은 블록 브레이크에서 막대 끝에 작용하는 조작력 F와 브레이크… | [컴퓨터응용가공산업기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림은 힌지에서 a만큼 떨어진 곳에 조작력 F, b만큼 떨어진 곳에 블록이 있고, 마찰력의 작용선이 힌지에서 c만큼 아래로 벗어난 배치이다. 드럼이 반시계로 돌면 마찰 모멘트가 조작력을 돕는 쪽으로 작용하므로 $F=\dfrac{Q}{\mu a}\left(b-\mu c\right)$ 가 된다.
제동력(마찰력)이 $Q=\mu P$ 이므로 블록을 누르는 수직력은 $P=\dfrac{Q}{\mu}$ 이다.
힌지 둘레의 모멘트 평형: $F\cdot a = P\cdot b - \mu P\cdot c$
정리하면 $F=\dfrac{P\left(b-\mu c\right)}{a}=\dfrac{Q\left(b-\mu c\right)}{\mu a}$
괄호 안이 $b+\mu c$ 인 식은 드럼이 반대 방향으로 돌아 마찰 모멘트가 조작력을 방해할 때의 관계이고, 분모가 $a$ 뿐인 식들은 제동력 Q를 수직력 P 자리에 그대로 넣어 $1/\mu$ 이 빠진 형태이다.