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1[일반기계기사 필기] 21년 1회차
그림에서 고정단에 대한 자유단의 전 비틀림각은? (단, 전단탄성계수는 100GPa 이다.)
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0.00025 rad
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0.0025 rad
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0.025 rad
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0.25 rad
해설
자유단의 전 비틀림각은 약 0.0025 rad이다.
그림에서 읽은 조건은 지름 d = 4cm, 길이 L = 100cm, 토크 T = 62.8 N·m 이고 전단탄성계수는 G = 100 GPa 이다. 원형 단면의 극단면2차모멘트는
Ip = πd⁴/32 = π × 0.04⁴ ÷ 32 = 2.51×10⁻⁷ m⁴.비틀림각 공식에 대입하면
θ = T·L ÷ (G·Ip) = 62.8 × 1 ÷ (100×10⁹ × 2.51×10⁻⁷) ≈ 0.0025 rad.cm→m, GPa→Pa 환산을 빠뜨리면 0.00025나 0.025 처럼 자릿수만 다른 값이 나오므로 단위 정리가 관건이다.
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