영률(Young’s Modulus)이 10^{11} N/m 2 인 금속으로 단면적이 1 cm 2 이고 길이가 10 m인 직사각형 막대를 만들었다. 막대의 양 끝에서 각각 10 N의 힘을 가하여 막대를 당겼을 때 막대의 길이 변화[m]는?

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영률(Young’s Modulus)이 10^{11} N/m2인 금속으로… | [7급 국가직 물리학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 물리학개론] 26년 1회차

영률(Young’s Modulus)이  $10^{11}$  N/m²인 금속으로 단면적이 1 cm²이고
길이가 10 m인 직사각형 막대를 만들었다. 막대의 양 끝에서 각각
10 N의 힘을 가하여 막대를 당겼을 때 막대의 길이 변화[m]는?

 $10^{-5}$

 $10^{-4}$

 $10^{-3}$

 $10^{-2}$

해설

영률의 정의로 계산하면 막대의 길이 변화는  $10^{-5}\ \mathrm{m}$ 이다.
양 끝에서 각각 10 N으로 당기면 막대의 장력은 10 N이다(20 N으로 합치지 않는다). 단면적은  $1\ \mathrm{cm^2}=10^{-4}\ \mathrm{m^2}$ 이다.
 $\Delta L=\dfrac{FL}{AY}=\dfrac{10\times10}{10^{-4}\times10^{11}}=10^{-5}\ \mathrm{m}$ 
 $10^{-4}\ \mathrm{m}$ 는 10배 큰 힘(100 N)이 걸려야 나오는 값이다.
 $10^{-3}\ \mathrm{m}$ 는 100배 큰 힘(1000 N)이 걸려야 나오는 값이다.
 $10^{-2}\ \mathrm{m}$ 는 1000배 큰 힘(10000 N)이 걸려야 나오는 값이다.

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