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그림과 같은 포물선 케이블에 연직방향으로 10 N/m의 등분포하중이케이… | [7급 국가직 응용역학] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 응용역학] 24년 1회차
그림과 같은 포물선 케이블에 연직방향으로 10 N/m의 등분포하중이
케이블 전 구간에 작용할 때, 케이블의 최소 인장력 크기[N]는?
(단, 케이블의 자중은 무시한다)

문제 이미지
1
5,000
2
7,500
3
10,000
4
12,500
해설

케이블의 최소 인장력은 최저점의 수평장력 10,000 N이다.

포물선 케이블의 수평장력은 전 구간 일정하고, 최저점에서는 연직 성분이 0이므로 인장력이 최소가 된다.
H=wL28f=10×20028×5=10000 NH=\dfrac{wL^2}{8f}=\dfrac{10\times200^2}{8\times5}=10000\,\mathrm{N}

  • 5,000 N·7,500 N은 수평장력 식에 맞지 않는 값으로, 최저점 장력은 수평장력 자체이므로 그보다 작을 수 없다.
  • 12,500 N은 최대 장력(지점부)으로도 맞지 않는다. 지점 연직반력이 10×100=1000 N10\times100=1000\,\mathrm{N}이므로 지점 장력은 100002+10002≈10050 N\sqrt{10000^2+1000^2}\approx10050\,\mathrm{N}이다.

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