정역학 역학이라는 것은 근본적으로 몇 개의 기본적인 원리들에 근거를 둔 연역적 과학이며 이 과목에서는 이러한 원리들을 논리적인 유도과정을 통해 공부하게 된다. 그중에서 가장 많이 쓰이는 원리는 아래와 같다.정지된 물체나 구조물에 일정한 힘이 다양하게 작용할 때 그 힘들에 의한 합력이나 어느 한 부분에서 내부 힘들을 구하는 방법을 배우는데 기본적으로 뉴튼의 법칙을 사용하여 문제들에 접근하는데, 부재 전체에 대해서 다음의 조건을 만족해야 한다.을 사용하여 거의 모든 문제들을 해결해 간다. 이와 같은 상태를 힘 평형, 모멘트 평형이라고 한다.힘(F)라는 것은 (질량 * 가속도) 로 구해지며 1kg의 물체를 1m/s2으로 가속시키는 힘을 1N(뉴턴)이라고 정의한다.모멘트(M)은 (힘 * 거리)로 구해지고 의미는 작용하는 힘으로부터 수직으로 떨어진 거리를 갖는 지점에서 그 힘에 의하여 돌아가려는 정도를 나타내는 것이라고 할수있다.그림과 같은 부재에 힘이 작용할 때 그 힘은 부재를 누르고 또 그 부재는 지지되고 있는 지점을 누르게 된다. 그리고 그 지지점은 부재로부터 받는 힘만큼의 힘으로 부재를 받치고 있는 형상이 된다. 이 때 지지점으로부터 부재가 받는 힘을 '반발력' 혹은 '반력'이라고 한다 작용 반작용의 법칙으로 반발력의 합과 작용한 힘의 크기가 같다는 것을 알 수 있다.이 것을 이용하여 자유물체도 (FBD: 주위는 무시하고 주로 관심있는 부재에 대하여 힘의 작용을 그림으로 나타내는 것)을 그려서 보다 해석하기 용이하게 나타낸다.< F B D >, 으로 식을 만들어 낸다.우선 를 만족하는 힘의 방정식을 만들기 위해서는 각각의 힘의 크기와 방향을 알아야만 한다. 이것에 있어서 FBD는 아주 유용한 방법으로 정확히 그려진 FBD에 의하여 쉽게 힘의 방향을 알 수 있다. 크기의 경우는 주어지거나, 실제로 측정하면 된다.위의 경우와 같은 경우를 '단순지지보'라고 한다. 이 경우 부재에 대하여 작용하중은 아래로 반력은 위로 작용하는 것을 쉽게 알 수 있다. 여기서 '+'로 할 방향을 정한 뒤 그대로 식을 만들면 된다.동역학 동역학은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 한가지는 'Kinematics'이고 또 다른 하나는 'Kinetics'이다. 우리말로 하자면 운동학과 동역학이라 할 수 있다.Kinematics물체가 어떻게 움직이느냐에 관심이 있는 학문이어서 그 물체의 위치, 속도, 가속도에 대해서 해석을 하게 된다. 이것은 Kinetics를 공부하기 위한 바탕이 된다.Kinetics물체가 움직이는 것뿐만 아니라 그 움직임을 유발한 힘과의 관계까지 해석하게 된다. 'F=Ma' 을 이용하여 힘과 가속도와의 관계를 해석하고 그것을 바탕으로 위치, 속도까지 해석해 간다.1.질점(Particle) 어떤 물체의 운동을 알아보기 위해서는 그 물체의 어느 한점을 기준으로 살펴보는 것이 편하다. 이것은 그 물체가 강체(변형이 없음)고체일 경우 물체 안의 어떤점과도 결속되어 있기 때문에 같은 속도와 가속도를 갖게 된다. 그러므로 한점에 대해서 해석이 끝나면 그 결과를 모든 위치의 점에 적용 가능하다. 그리하여 일반적으로 그 기준점을 그 물체의 질량 중심으로 정하고 나머지는 무시한다. 그렇게 되면 그 물체는 질량과 부피가 무시된 한 점으로 볼 수 있는데 이것을 '질점'이라고 한다.2.위치,속도,가속도의관계 원론적으로 각각은 서로에 의하여 정의되어 있기 때문에 밀접한 관계를 갖고 있다.->가속도는 단위시간당 속도의 변화량으로a = 가 된다. 여기서 를 아주 작게 하여 0으로 보내면= 가 되어서 순간 가속도(가속도)가 된다.->속도는 단위시간당 변위량을 나타내는 것으로v = 이 된고 위와 같은 방법으로v = = 가 된다.이것을 정리하면a= 이 된다.위와 같은 원리는 직교 좌표계뿐만 아니라 극좌표계에도 적용되어 변환될 수 있다.이와 같은 원리들을 이용하여 힘과 그 밖의 물리량과의 관계를 해석하고 값을 구하는 것이 동역학의 가장 큰 부분이다.고체역학평형 상태의 힘이 고체(변형이 가능한 재료)에 가해졌을때 그 재료의 변형에 대한 학문.따라서 고체역학에서는 다음의 3가지 개념에 대해서 배운다.(1) 힘물체 외부에 가해지는 외력, 물체내부내 존재하는 내력으로 분류또한 일반적으로 힘은 직진력(Force)과 회전력(Moment)을 포함한다.물체에 가해지는 힘이 평형상태에 있기 위한 조건 유도(2) 고체(재료)재료의 물성치에 대한 정의 및 유도.물성치는 내력과 변형률의 관계식으로 나타내어진다.(3) 변형물체 내부에 존재하는 내력에 의하여 물체가 변형하며 그 변형은 변형조건을 만족하여야 한다. 변형(률)에 대한 정의 및 유도.다시 말해서 고체 역학은 정역학에서처럼 물체를 강체(변형이 없는 아주 단단한 물체)로 보는 것이 아니고 어떠한 힘에 대해서 그힘에 해당하는 변형을 하는 탄성체로 보고 그 변형과 내부적인 응력과의 관계를 공부하는 과목이다.유체역학유체역학이라는 과목은 정지 중이거나 운동중인 유체의 움직임에 대해서 공부하는 과목이다.*유체:아무리 작은 전단응력(접선응력)이라도 작용하기만 하면 연속적으로 변형되는 물질->전단력이라는 것은 작용면에 평행하게 작용하는 힘을 말하며, 전단응력은 평행한 작용면의 넓이로 힘을 나눈 단위면적(1*1)당 작용하는 전단력을 말한다.유체는 그 존재상태에 따라 액체나 기체상의 물리적인 형태로 이루어진다.위의 그림은 유체에 염료로 실선을 만든 후에 유체의 표면에서 전단력을 작용하였을 때 유체 입자들의 움직임을 나타내는 그림입니다. 우리가 쉽게 생각할 수 있는 것처럼 유체는 힘이 작용하면 계속해서 연속적으로 변형이 일어나게 된다.유체역학을 공부하는 이유는 유체역학의 기본개념과 원리에 대한 지식과 이해는 유체가 작동매체로 사용되는 장치를 해석하는데 필수적이다. 실제로 거의 모든 분야에서 유체역학 원리의 응용이 필요하다. 예를 들면, 아음속과 초음속 항공기의 외형 설계, 수직이착륙기, 선박, 자동차 그리고 작게는 펌프, 터빈, 압축기등에 응용되고 있다.
