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1[국회직 9급 기계설계] 23년 1회차
그림과 같이 연결된 2개의 스프링에 50N의 힘이 작용할 때, 처짐량은? (단위: mm) (단, k1\mathbf{\mathrm{k}_{1}}=10N/mm, k2\mathbf{\mathrm{k}_{2}}=25N/mm이며, 스프링의 질량은 무시한다)
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해설

전체 처짐량은 7 mm7\,\mathrm{mm}이다.

그림의 두 스프링은 직렬 연결이므로 같은 힘 50 N50\,\mathrm{N}을 받고, 전체 처짐은 각 처짐의 합이다.

공식: δ=Wk1+Wk2\delta=\dfrac{W}{k_1}+\dfrac{W}{k_2}
대입: δ=5010+5025=5+2\delta=\dfrac{50}{10}+\dfrac{50}{25}=5+2
결과: δ=7 mm\delta=7\,\mathrm{mm}

  • 6 mm6\,\mathrm{mm}가 되려면 합성 스프링 상수가 약 8.3 N/mm8.3\,\mathrm{N/mm}여야 하지만 실제는 약 7.1 N/mm7.1\,\mathrm{N/mm}이다.
  • 8 mm8\,\mathrm{mm}는 합성 스프링 상수 6.25 N/mm6.25\,\mathrm{N/mm}에 해당해 실제 값과 다르다.
  • 9 mm9\,\mathrm{mm}는 합성 스프링 상수 약 5.6 N/mm5.6\,\mathrm{N/mm}에 해당해 실제 값과 다르다.
  • 10 mm10\,\mathrm{mm}는 합성 스프링 상수 5 N/mm5\,\mathrm{N/mm}에 해당해 실제 값과 다르다.

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