단면적이 10cm2인 봉을 30℃에서 수직으로 매달고 10℃로 냉각하였… | [용접기사 필기] 03년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 03년 1회차

단면적이 10cm²인 봉을 30℃에서 수직으로 매달고 10℃로 냉각하였을 때 원래의 길이를 유지하려면 봉의 하단에 몇 kN 의 하중을 가하면 되는가? (단, 탄성계수 E = 200 GPa, 선팽창계수 α = 1.2x10^-5 )

해설

냉각 수축을 막아 길이를 그대로 유지하려면 열응력과 같은 크기의 인장하중을 걸어야 한다.  $\sigma=E\alpha\Delta T=200\times10^9\times1.2\times10^{-5}\times20=48\,\mathrm{MPa}$ . 단면적  $10\,\mathrm{cm^2}=10^{-3}\,\mathrm{m^2}$ 이므로  $P=\sigma A=48\,\mathrm{kN}$ .

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