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그림과 같이 도형의 도심 C의 축에 대한 탄성단면계수의 크기가 큰 것… | [9급 지방직 응용역학개론] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 응용역학개론] 21년 1회차
그림과 같이 도형의 도심 C의 축에 대한 탄성단면계수의 크기가 큰 것부터 바르게 나열한 것은?
문제 이미지
1
(가) > (나) > (다) > (라)
2
(나) > (가) > (다) > (라)
3
(가) > (나) > (라) > (다)
4
(나) > (가) > (라) > (다)
해설

단면계수의 크기 순서는 (가) > (나) > (다) > (라)이다.

단면계수는 S=IymaxS=\dfrac{I}{y_{max}}로 각각 계산한다.
(가) 정사각형: S=a36≈0.167a3S=\dfrac{a^3}{6}\approx0.167a^3
(나) 45° 회전 정사각형: I=a412, ymax=a2I=\dfrac{a^4}{12},\ y_{max}=\dfrac{a}{\sqrt2} → S=a362≈0.118a3S=\dfrac{a^3}{6\sqrt2}\approx0.118a^3

(다) 원(지름 a): S=πa332≈0.098a3S=\dfrac{\pi a^3}{32}\approx0.098a^3
(라) 삼각형(밑변·높이 a): I=a436, ymax=2a3I=\dfrac{a^4}{36},\ y_{max}=\dfrac{2a}{3} → S=a324≈0.042a3S=\dfrac{a^3}{24}\approx0.042a^3

  • (나)를 (가)보다 크게 둔 순서는 회전으로 연단거리가 늘어 단면계수가 작아지는 점을 놓쳤다.
  • (라)를 (다)보다 크게 둔 순서는 삼각형의 도심축이 비대칭이라 큰 연단거리 2a/3를 써야 함을 놓쳤다.

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