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1[용접기사 필기] 20년 2회차
그림과 같이 원형단면을 가진 보가 인장하중 P=90kN을 받는다. 이 보는 강(steel)으로 이루어져 있고, 세로탄성계수는 210GPa이며 포와송비 μ=1/3이다. 이 보의 체적변화 △V는 약 몇 ㎣인가? (단, 보의 직경 d=30mm, 길이 L=5m이다.)
문제 이미지
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114.28
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314.28
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514.28
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714.28
해설

체적변화율은 다음 식으로 구한다.
ΔVV=ε(1−2μ)\dfrac{\Delta V}{V}=\varepsilon(1-2\mu)

σ=90×103π(30)24=127.3 MPa\sigma=\dfrac{90\times10^{3}}{\dfrac{\pi(30)^{2}}{4}}=127.3\,\mathrm{MPa},
ε=127.3210×103=6.06×10−4\varepsilon=\dfrac{127.3}{210\times10^{3}}=6.06\times10^{-4}
이고
V=706.9×5000=3.53×106 mm3V=706.9\times5000=3.53\times10^{6}\,\mathrm{mm^{3}}
이므로,
ΔV=6.06×10−4×(1−23)×3.53×106≈714.3 mm3\Delta V=6.06\times10^{-4}\times\left(1-\dfrac{2}{3}\right)\times3.53\times10^{6}\approx714.3\,\mathrm{mm^{3}}

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