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그림(입면·단면)과 같이 축하중 P=1,000kN을 받는 기둥이 있다. 단면 100mm×100mm, 원래 길이 L=1m이며, 하중 재하 후 길이가 990mm가 되었을 때 다음을 구하시오. (1) 압축응력 (2) 길이방향 변형률 (3) 탄성계수

해설

(1) σc=PA=1,000×103100×100=100\sigma_c = \dfrac{P}{A} = \dfrac{1{,}000 \times 10^3}{100 \times 100} = 100 MPa
(2) ε=ΔLL=101,000=0.01\varepsilon = \dfrac{\Delta L}{L} = \dfrac{10}{1{,}000} = 0.01
(3) E=σε=1000.01=10,000E = \dfrac{\sigma}{\varepsilon} = \dfrac{100}{0.01} = 10{,}000 MPa


[해설]

축하중을 받는 기둥의 압축응력은 하중을 단면적으로 나눠 구하고(σ=P/A), 변형률은 변형량(ΔL=1,000−990=10mm)을 원래 길이로 나눠 구한다(ε=ΔL/L). 탄성계수는 응력을 변형률로 나눈 값(E=σ/ε)이며, 훅의 법칙(Hooke's Law)을 적용한 기본 문항이다.

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