증기기관의 동역학적 해석

1) 상대속도 연결된 강체의 상대속도를 구할 때는 일단 잘 아는 점을 기준으로 삼아야 한다. 피스톤과 플라이휠을 연결해주는 피스톤로드의 연결점을 점A라 하고 플라이휠과 피스톤로드를 연결하는 점을 점B, 플라이휠의 원점을 점O라 하면, 이며, 이다. 여기서, r은 A와 B사이의 거리이고 w = 각속도이다. 이를 벡터로 나타내면 이다. 몇몇 수치를 예를 들어 풀어보면, 플라이휠의 회전속도를 시계방향으로 1000 rpm, 피스톤과 플라이휠의 중심을 연결한 선과 플라이휠의 로드의 사이 각을 45°, 플라이휠 로드의 길이 즉, 점O와 점B의 사이거리를 10cm , 피스톤 로드의 길이 즉, 점A와 점B의 사이거리를 15cm 라고 할 때, 피스톤의 속도와 피스톤로드의 각속도를 구해보면, 이고, 점 B의 속도는 이고 직선OB에 수직이다. 속도 의 방향은 선분 AB에 수직이다. 그러므로 이 문제를 풀 때는 속도 벡터 삼각형을 그려보는 것이 좋은데 사인 법칙을 사용해서 각도와 그에 따른 속도를 구할 수 있다. 이므로 이므로, 오른쪽 각은 , 위쪽의 각은 이다. 이를 이용해 속도를 구하면 이므로 이고, 이므로 이다.