단면적이 4cm2인 강봉에 그림과 같이 하중이 작용할 때 이 봉은 약 … | [일반기계기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 18년 3회차
단면적이 4cm2인 강봉에 그림과 같이 하중이 작용할 때 이 봉은 약 몇 cm 늘어나는가? (단, 세로탄성계수 E=210GPa이다.)
1
0.80
2
0.24
3
0.0028
4
0.015
해설
봉이 늘어난 길이는 약 0.24cm이다.
그림의 하중은 왼쪽 끝 60kN(왼쪽 방향), 2m 지점 40kN(오른쪽), 3m 지점 20kN(왼쪽), 오른쪽 끝 40kN(오른쪽)으로 합이 0이라 평형을 이룬다. 각 구간의 내력은 절단면 왼쪽 외력의 합으로 구한다.
0~2m 구간: 60kN 인장
2~3m 구간: 60 − 40 = 20kN 인장
3~4.5m 구간: 60 − 40 + 20 = 40kN 인장δ = Σ(PiLi)/(AE)이고 AE = 4×10-4m² × 210×109Pa = 8.4×107N 이므로
ΣPiLi = 60×2 + 20×1 + 40×1.5 = 200kN·m
δ = 200×103 ÷ (8.4×107) = 2.38×10-3m = 0.24cm
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.