지름 200mm인 축이 120rpm으로 회전하고 있다. 2m 떨어진 두… | [일반기계기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 2회차

지름 200mm인 축이 120rpm으로 회전하고 있다. 2m 떨어진 두 단면에서 측정한 비틀림 각이 1/15 rad 이었다면 이 축에 작용하고 있는 비틀림 모멘트는 약 몇 kN·m인가? (단, 가로탄성계수는 80 GPa 이다.)

418.9

356.6

305.7

286.8

해설

이 축에 작용하는 비틀림모멘트는 약 418.9kN·m이다.
극단면 2차모멘트는  $J=\dfrac{\pi D^4}{32}=\dfrac{\pi\times0.2^4}{32}\approx1.571\times10^{-4}\ \mathrm{m^4}$ 이다.
비틀림각 공식  $\theta=\dfrac{TL}{GJ}$ 을  $T$ 에 대해 풀면  $T=\dfrac{\theta GJ}{L}=\dfrac{(1/15)\times80\times10^9\times1.571\times10^{-4}}{2}\approx418.9\times10^{3}\ \mathrm{N\cdot m}$ , 즉 418.9kN·m이다.

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