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1[일반기계기사 필기] 20년 1회차
단면적이 4cm2인 강봉에 그림과 같은 하중이 작용하고 있다. W=60kN, P=25kN, I=20cm일 때 BC부분의 변형률 ϵ은 약 얼마인가? (단, 세로탄성계수는 200GPa이다.)
1
0.00043
2
0.0043
3
0.043
4
0.43
해설
BC 구간의 변형률은 약 0.00043 이다.
그림에서 봉은 A–B–C–D 로 나뉘고 각 구간 길이가 ℓ 이다. 양 끝 A와 D에는 W=60 kN 이 바깥쪽으로 당기고, B에는 오른쪽으로, C에는 왼쪽으로 각각 P=25 kN 이 서로 마주보게 작용한다.
B–C 사이를 자르고 왼쪽 부분만 보면 A의 60 kN(왼쪽)과 B의 25 kN(오른쪽)이 남으므로 내력은 60 − 25 = 35 kN 인장이다.
σ = 35,000 N ÷ 400 mm²(=4 cm²) = 87.5 MPaε = σ/E = 87.5 MPa ÷ 200,000 MPa = 0.0004375 이며, 보기 중 자릿수가 같은 값은 0.00043 뿐이므로 이것이 정답이다. P를 빼지 않고 60 kN 그대로 쓰면 0.00075 가 나오므로, 중간에 걸린 P를 반드시 상쇄해야 한다.
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