그림과 같이 길이가 3.0m이고 무게가 200N인 받침대가 수평을 유지… | [변리사 1차] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[변리사 1차] 26년 1회차
그림과 같이 길이가 3.0m이고 무게가 200N인 받침대가 수평을 유지한 채 놓여 있다. 지지대의 왼쪽 끝 지점 a로부터 1.0m 떨어진 지점에 받침점이 놓여 있고, 받침대의 오른쪽 끝 지점 b에 무게가 500N인 물체가 놓여 있다. 지점 a에서 받침대를 연직 아래 방향으로 누르는 힘의 크기는? (단, 받침대 밀도는 균일하며, 받침대의 두께, 물체의 부피, 받침대를 지지하기 위한 지점 a에서의 돌출 길이는 무시한다.)
1
800 N
2
900 N
3
1000 N
4
1100 N
5
1200 N
해설
받침점을 축으로 한 돌림힘 평형에서 a를 누르는 힘은 1100 N이다.
그림에서 받침점은 a로부터 1.0 m 떨어져 있고 물체가 놓인 b는 받침점에서 다시 2.0 m 떨어져 있다. 받침대는 밀도가 균일하므로 무게 200 N은 전체 길이 3.0 m의 한가운데인 a로부터 1.5 m 지점, 즉 받침점 오른쪽 0.5 m 에 작용한다.
받침대 무게에 의한 돌림힘 = 200 N × 0.5 m = 100 N·m
물체 무게에 의한 돌림힘 = 500 N × 2.0 m = 1000 N·m
a를 누르는 힘에 의한 돌림힘 = F × 1.0 m받침대가 수평을 유지하려면 두 방향의 돌림힘이 같아야 하므로 F × 1.0 = 100 + 1000 이고, 따라서 F = 1100 N 이다.
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