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1[국회직 9급 기계일반] 21년 1회차

탄성계수(Young’s Modulus)가 100GPa이고 단면적이 0.01m²인 길이 2m의 막대가 있다. 막대가 길이방향으로 1000kN의 인장력을 받는다면 길이방향 변형률은?

 $10^{- 8}$

 $10^{- 5}$

 $2 \times {10}^{- 5}$

 $10^{- 3}$

 $2 \times {10}^{- 3}$

해설

막대의 길이방향 변형률은  $10^{-3}$ 이다.
훅의 법칙에서 변형률은 응력을 탄성계수로 나눈 값이다.
공식:  $\varepsilon=\dfrac{\sigma}{E}=\dfrac{P}{AE}$ 
응력:  $\sigma=\dfrac{1000\,\mathrm{kN}}{0.01\,\mathrm{m^2}}=10^{8}\,\mathrm{Pa}=100\,\mathrm{MPa}$ 
변형률:  $\varepsilon=\dfrac{10^{8}\,\mathrm{Pa}}{100\times10^{9}\,\mathrm{Pa}}=10^{-3}$ 
 $2\times10^{-3}$ 은 변형률에 길이  $2\,\mathrm{m}$ 를 곱한 신장량(단위  $\mathrm{m}$ )의 수치로, 변형률이 아니다.
 $10^{-5}$ 는 단면적을 빠뜨리고 하중을 탄성계수로 바로 나눈 수치다.

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