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1[9급 지방직 응용역학개론] 14년 1회차
다음과 같이 정사각형단면(그림 1)과 원형단면(그림 2)의 면적이 동일한 경우, 정사각형단면의 단면계수(S1)와 원형단면의 단면계수(S2])의 비율(S1/S2)은?
문제 이미지
1
2√π/3
2
3/4√π
3
4√π/3
4
3/2√π
해설

단면계수비는 S1/S2=2π3S_1/S_2=\dfrac{2\sqrt{\pi}}{3}이다.

면적이 같으므로 a2=πd24⇒a=π2da^2=\dfrac{\pi d^2}{4}\Rightarrow a=\dfrac{\sqrt{\pi}}{2}d

S1=a36=ππ48d3,S2=πd332S_1=\dfrac{a^3}{6}=\dfrac{\pi\sqrt{\pi}}{48}d^3,\quad S_2=\dfrac{\pi d^3}{32}
S1S2=ππ/48π/32=32π48=2π3\dfrac{S_1}{S_2}=\dfrac{\pi\sqrt{\pi}/48}{\pi/32}=\dfrac{32\sqrt{\pi}}{48}=\dfrac{2\sqrt{\pi}}{3} — 같은 면적이면 정사각형이 원보다 단면계수가 크다.

  • 3/4√π는 1보다 작아, 정사각형 단면계수가 더 크다는 결과와 어긋난다.
  • 4√π/3은 구한 값의 2배다.
  • 3/2√π는 비를 뒤집은 S2/S1S_2/S_1이다.

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