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단면적 A, 길이 ℓ인 탄성체에 축방향력 P가 작용하여 △ℓ만큼 늘어났… | [건축산업기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건축산업기사 필기] 15년 1회차
단면적 A, 길이 ℓ인 탄성체에 축방향력 P가 작용하여 △ℓ만큼 늘어났다. 이 때 응력도, 변형도, 탄성계수를 각각 σ, ε, E라 한다면 다음 관계식중 틀린 것은?
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해설

틀린 관계식은 P=ℓAEΔℓP=\dfrac{\ell AE}{\Delta\ell}이다. 올바른 식은 P=AE ΔℓℓP=\dfrac{AE\,\Delta\ell}{\ell}로, ℓ과 Δℓ의 위치가 뒤바뀌어 있다.

기본 정의: 응력도 σ=PA\sigma=\dfrac{P}{A}, 변형도 ε=Δℓℓ\varepsilon=\dfrac{\Delta\ell}{\ell}, 탄성계수 E=σεE=\dfrac{\sigma}{\varepsilon}(훅의 법칙)이다.

  • ε=σE\varepsilon=\dfrac{\sigma}{E}: 훅의 법칙을 변형도에 대해 정리한 식으로 옳다.
  • E=ℓσΔℓE=\dfrac{\ell\sigma}{\Delta\ell}: E=σΔℓ/ℓE=\dfrac{\sigma}{\Delta\ell/\ell}이므로 옳다.
  • P=εAEP=\varepsilon AE: P=σA=EεAP=\sigma A=E\varepsilon A이므로 옳다.

따라서 축방향력은 P=EεA=AE ΔℓℓP=E\varepsilon A=\dfrac{AE\,\Delta\ell}{\ell}이며, 늘음량 Δℓ은 분자에 와야 한다.

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