소개글
"유명한 건축물 속 수학적 원리 (고등학교"에 대한 내용입니다.
목차
1. 재료역학의 발달사
1.1. 재료역학이란?
1.2. 재료역학의 발달사
1.2.1. 고대의 재료역학
1.2.1.1. 메소포타미아 문명
1.2.1.2. 이집트 문명
1.2.2. 근대 재료역학
1.2.2.1. 레오나르도 다빈치의 가상변위 원리
1.2.2.2. 갈릴레오 갈릴레이의 가상변위 원리
1.2.2.3. 아이작 뉴턴의 '프린키피아'
1.2.2.4. Robert Hooke's Law
1.2.2.5. Jacob Bernoulli
1.2.2.6. Leonard Euler 기둥 좌굴이론
1.2.2.7. C. A. Coulomb의 비틀림 이론
1.2.2.8. Wavier, Louis Marie Henri
1.2.2.9. Poisson's Ratio
1.2.2.10. Saint-Tenant' Principle
2. 참고 문헌
본문내용
1. 재료역학의 발달사
1.1. 재료역학이란?
재료역학은 여러 가지 형태의 하중을 받는 고체의 거동을 취급하는 응용역학의 한 부분이다. 이 분야의 다른 이름은 재료의 강도와 변형체 역학이다. 재료역학에서 고려되는 강체는 축하중을 받는 봉, 비틀림을 받는 축, 굽힘을 받는 보와 압축을 받는 기둥이 포함된다. 재료역학의 주목적은 구조물에 작용하는 하중에 대한 구조물과 구 부품들의 응력, 변형률 및 변위를 구하는 것이다. 파괴에 도달하는 하주에 이르기까지의 모든 하중 값에 대하여 이 양들을 구할 수 있다면, 이러한 구조물들의 기계적 거동에 대한 완전한 윤곽을 얻을 수 있다. 이 기계적 거동에 대한 이해를 하는 것은, 비행기나 안테나, 다리, 자동차 등의 모든 구조물의 안전설계에 매우 긴요한 요인이 된다. 이론해석과 실험결과는 재료역학에 있어서 독같이 중요한 역할을 한다. 기계적 거동을 예측하기 위한 공식이나 방정식을 유도하기 위해서는 이론을 자주 이용한다. 하지만, 재료의 물리적 성질을 알지 못한다면 이런 표현들은 실제 설계에 있어서는 사용될 수 없다. 재료역학의 발전은 이론과 실험 두 가지를 조화롭게 발전시켜 왔다. 어떤 경우에는 이론을 통하여 유용한 결과를 얻었고, 어떠한 경우에는 실험을 통하여 유용한 결과를 얻어왔다.
1.2. 재료역학의 발달사
1.2.1. 고대의 재료역학
1.2.1.1. 메소포타미아 문명
메소포타미아 문명은 기원전 3200년~560년 경 티그리스 강과 유프라테스 강 사이의 델타 지역에서 번창했던 고대 문명이다. 이 지역은 여러 민족이 흥망성쇄를 거듭하였으나, 그중 가장 오래된 문명은 현재 페르시아 만 근처에 살던 수메르인들에 의해 시작되었다.
수메르인들은 기원전 4000년~3500년경에 세계 최초이자 중동 최초의 사원지대를 건설하였다. 이 규모는 당시 인구 수로 볼 때 매우 대단한 것이었다. 사원들은 각 도시국가의 중심에 위치하여 문화의 중심지 역할을 하였는데, 그 속에 포함된 건축물들의 구조 역시 매우 거대하고 정교했다.
대표적인 건축물이 바로 지구라트(Ziggurat)이다. 지구라트는 거대한 언덕 위에 높은 탑이 자리한 건축물로, 지배자의 권위를 상징하기 위해 축조되었다. 우르의 지구라트는 가로 64m, 세로 64m, 높이 12m의 크기였으며, 3개의 거대한 계단으로 이루어진 모습을 띠고 있었다.
수메르인들은 이러한 거대한 건축물을 건설할 수 있었는데, 이는 그들이 원기둥, 아치, 돔, 둥근 천장 등 건축의 기본적인 요소들을 잘 알고 있었기 때문이다. 특히 각각의 거대한 벽들이 기부에서 꼭대기까지 약간의 곡선을 이루고 있는데, 이를 '엔타시스'라 하며 고대 그리스 건축에서도 발견된다. 이를 통해 수메르인들이 이미 고도화된 건축술을 갖추고 있었음을 알 수 있다.
또한 수메르인들은 성을 쌓아 외적으로부터의 방어를 하였으며, 홍수 조절과 농업을 위해 댐과 운하를 건설하기도 했다. 이처럼 수메르인들은 많은 토목 및 건축 기술을 발전시켰는데, 이는 모두 신화적 바탕 위에서 이루어졌기 때문에 체계적인 역학 원리를 밝히기보다는 종교적 도구로 활용되었다.
1.2.1.2. 이집트 문명
고대 이집트 문명은 BS 3400~ AD 600년에 걸쳐 발달하였다. 원래는 나일 강 연안의 위아래로 두 나라로 분할되어 있었으나, 메네스 왕이 후에 통일하였다. 고대 이집트는 동양적이 전제주의 국가였다. 강력한 왕권을 가진 파라오는 거대한 피라미드를 비롯한 모든 것을 만들 수 있었다.
고대 이집트인들에게 있어서 현실세계의 문제 중 가장 우선시되는 것은 바로 의식주의 해결이었다. 나일 강 하류의 잦은 범람으로 인하여 농사를 망치기가 일수였다. 이를 해결하기 위하여 댐 ...
참고 자료
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과학사총설 , 오진 곤 저 , P.151~181년 , 1996년 , 전파과학사
