그림과 같은 하중 P가 작용할 때 스프링의 변위 δ는? (단, 스프링 … | [일반기계기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

지레의 모멘트 평형으로 스프링 힘을 구하면 δ = (a+b)P/(ak)이다.
그림에서 수평 강체 보는 왼쪽 끝이 핀으로 지지되고, 핀에서 a만큼 떨어진 곳에 스프링 상수 k인 스프링이 아래에서 받치며, 스프링에서 다시 b만큼 떨어진 오른쪽 끝(핀에서 a+b)에 하중 P가 아래로 작용한다.
핀에 대한 모멘트 평형: Fs·a = P·(a+b)
→ Fs = P(a+b)/a
스프링 변위는 δ = Fs/k 이므로 δ = (a+b)P/(ak)가 된다. 분모에 b가 들어간 식은 모멘트 팔을 스프링 위치가 아닌 구간 길이로 잘못 잡은 것이고, (a+b)를 분모에 둔 식들은 지레비가 뒤집혀 스프링 힘이 P보다 작아지므로 성립하지 않는다.