개요
장력은 줄·실·케이블 등이 팽팽하게 당겨질 때 전달하는 힘이다. 물체에 연결된 줄의 장력은 연결점에서 줄을 따라 물체를 당기는 방향으로 작용한다. 이상적인 유연한 줄은 압축력을 전달하는 부재와 구별된다.
이상화
질량을 무시할 수 있는 줄의 작은 구간이 평형을 이룬다고 가정하면 양 끝 장력의 크기가 같다. 마찰이 없는 이상 도르래를 통과하는 같은 줄에서도 이 가정을 사용할 수 있다. 실제 줄의 질량이나 접촉 마찰을 고려하면 장력이 위치에 따라 달라질 수 있다.
평형과 성분
정지한 질점에는 힘의 벡터 합이 0이라는 조건을 적용한다. 한 접합점에 여러 줄이 연결되면 각 장력을 해당 줄 방향으로 표시한 뒤 수평·수직 성분의 합을 각각 0으로 놓는다. 서로 다른 방향의 장력은 크기만 단순히 더해 평형을 판단하지 않는다.
장력 T의 방향이 수직선과 θ를 이루면 수직 성분의 크기는 T cosθ, 수평 성분의 크기는 T sinθ다. 각도가 수평선을 기준으로 주어지면 이 관계가 바뀌므로 그림의 기준선을 확인해야 한다.
단위
장력은 힘이므로 뉴턴이나 킬로뉴턴으로 표시한다. 질량으로 주어진 하중은 중력가속도를 곱해 무게로 바꾼다. 예를 들어 질량 1,000kg의 무게는 g=9.8m/s²에서 9.8kN이다.