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1[일반기계기사 필기] 19년 2회차
지름 4cm, 길이 3m 인 선형 탄성 원형 축이 800rpm으로 3.6kW를 전달할 때 비틀림 각은 약 몇 도(°)인가? (단, 전단 탄성계수는 84 GPa 이다.)
1
0.0085°
2
0.35°
3
0.48°
4
5.08°
해설

이 축의 비틀림각은 약 0.35°이다.

전달동력으로부터 토크를 구하면 T=Pω=36002π×800/6043.0 NmT=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{3600}{2\pi\times800/60}\approx43.0\ \mathrm{N\cdot m}이다.

극관성모멘트는 J=πd432=π×404322.51×105 mm4J=\dfrac{\pi d^4}{32}=\dfrac{\pi\times40^4}{32}\approx2.51\times10^{5}\ \mathrm{mm^4}이며, 비틀림각은 θ=TLGJ0.0061 rad\theta=\dfrac{TL}{GJ}\approx0.0061\ \mathrm{rad}이다.

라디안을 도(°) 단위로 환산하면 θ0.35\theta\approx0.35^\circ가 된다.

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