길이 10m, 단면적 2cm2인 철봉을 100°C에서 그림과 같이 양단… | [용접기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 20년 2회차

길이 10m, 단면적 2cm²인 철봉을 100°C에서 그림과 같이 양단을 고정했다. 이 봉의 온도가 20°C로 되었을 때 인장력은 약 몇 kN인가? (단, 세로탄성계수는 200GPa, 선팽창계수 α=0.000012/°C이다.)

19.2

25.5

38.4

48.5

해설

양단이 고정된 봉이 냉각(100℃ → 20℃)되면 수축이 구속되어 인장응력이 생기며, 크기는  $\sigma=E\alpha\Delta t$ 로 길이와 무관하다.  $\sigma=200\times10^{9}\times12\times10^{-6}\times80=192\,\mathrm{MPa}$ 이므로  $P=\sigma A=192\times10^{6}\times2\times10^{-4}=38.4\,\mathrm{kN}$

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