그림(a)를 그림(b)와 같이 모형화 했을 때 성립되는 관계식은? | [일반기계기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

두 스프링이 한 줄로 이어진 직렬이므로 1/keq = 1/k₁ + 1/k₂가 성립한다.
그림 (a)는 천장 → k₁ → k₂ → 질량 m 순서로 연결돼 있다. 직렬에서는 두 스프링에 같은 힘이 걸리고 변형량은 더해진다.
δ = δ₁ + δ₂ 이므로 F/keq = F/k₁ + F/k₂ 가 되고, 정리하면 1/keq = 1/k₁ + 1/k₂, 즉 keq = k₁k₂/(k₁+k₂)로 각 스프링보다 작아진다.
keq = k₁ + k₂ 는 두 스프링이 질량에 나란히 붙은 병렬일 때의 관계여서 이 그림과 맞지 않고, 강성과 그 역수를 섞어 더한 형태는 차원부터 성립하지 않는다.