그림은 2톤의 질량을 가진 자동차가 18km/h의 속력으로 벽에 충돌하… | [일반기계기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

병렬 스프링 2개가 자동차의 운동에너지를 모두 흡수한다고 보면 k = 625 kN/m 이다.
속도를 SI로 바꾸면 18 km/h = 5 m/s 이고, 운동에너지는 ½mv² = ½ × 2000 kg × (5 m/s)² = 25,000 J 이다.
그림처럼 범퍼가 스프링 2개를 나란히(병렬) 둔 형태이므로 합성강성은 2k 이고, 최대 압축량 0.2 m 에서 저장되는 탄성에너지는 ½(2k)(0.2 m)² = 0.04k 이다.
에너지 보존 0.04k = 25,000 → k = 625,000 N/m = 625 kN/m. 병렬 2개라는 조건을 빼고 스프링 하나로 계산하면 312.5 kN/m 가 나오므로, 합성강성이 2k 라는 점이 갈림길이다.