지름 35cm의 차축이 0.2°만큼 비틀렸다. 이때 최대 전단응력이 4… | [일반기계기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 3회차

지름 35cm의 차축이 0.2°만큼 비틀렸다. 이때 최대 전단응력이 49MPa이라고 하면 이 차축의 길이는 약 몇 m인가? (단, 재료의 전단탄성계수는 80 GPa이다.)

2.5

2.0

1.5

해설

비틀림각은  $\theta = 0.2^\circ \approx 0.00349\ \mathrm{rad}$ , 반지름은  $r = 17.5\ \mathrm{cm} = 0.175\ \mathrm{m}$ 이다.
전단응력 공식  $\tau = \dfrac{Gr\theta}{L}$ 을 길이에 대해 정리하면  $L = \dfrac{Gr\theta}{\tau}$ 이다.
차축의 길이는  $G=80\ \mathrm{GPa}=80{,}000\ \mathrm{MPa}$ ,  $\tau=49\ \mathrm{MPa}$ 를 대입해  $L = \dfrac{80{,}000 \times 0.175 \times 0.00349}{49} \approx 1\ \mathrm{m}$ 로 구해진다.

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