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보에서 원형과 정사각형의 단면적이 같을 때, 단면계수의 비 Z1/Z2는… | [일반기계기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 15년 3회차
보에서 원형과 정사각형의 단면적이 같을 때, 단면계수의 비 Z1/Z2는 약 얼마인가? (단, 여기에서 Z1은 원형 단면의 단면계수, Z2는 정사각형 단면의 단면계수이다.)
1
0.531
2
0.846
3
1.258
4
1.182
해설

단면적이 같은 원형과 정사각형의 단면계수 비는 각 도형의 단면계수를 지름·한 변으로 나타낸 뒤 면적 조건으로 소거해 구한다.

원형 단면계수 Z1=πD332Z_1 = \dfrac{\pi D^3}{32}, 정사각형 단면계수 Z2=a36Z_2 = \dfrac{a^3}{6}이고, 면적이 같다는 조건 πD24=a2\dfrac{\pi D^2}{4} = a^2에서 a=Dπ4a = D\sqrt{\dfrac{\pi}{4}}를 얻는다.

이를 대입해 정리하면 단면계수 비는 약 0.846이 된다.

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