그림과 같은 트러스가 점 B에서 그림과 같은 방향으로 5kN의 힘을 받… | [일반기계기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

부재력을 구하면 수평재는 인장 8kN, 사재는 압축 5kN이고, 두 부재의 변형에너지를 합하면 약 159kJ이다.
그림에서 A는 벽에 핀 지지된 수평재 (1)의 시작점으로 AB=40cm이고, C는 A보다 30cm 아래 벽에 핀 지지되어 사재 (2)로 B와 이어진다. 따라서 $\overline{CB}=\sqrt{40^{2}+30^{2}}=50\ \mathrm{cm}$ 이고, B에 걸린 5kN은 그림의 3:4 삼각형대로 수평 4kN(오른쪽)·수직 3kN(아래)으로 분해된다.
B점 절점 평형에서
수직: $F_{2}\times\dfrac{30}{50}=3\ \Rightarrow\ F_{2}=5\ \mathrm{kN\ (압축)}$
수평: $F_{1}=4+5\times\dfrac{40}{50}=8\ \mathrm{kN\ (인장)}$
A=1.2cm2=1.2×10-4m2, E=106Pa이므로 AE=120N이다.
$U=\sum\dfrac{F^{2}L}{2AE}=\dfrac{8000^{2}\times 0.4}{2\times 120}+\dfrac{5000^{2}\times 0.5}{2\times 120}$
$=106{,}667+52{,}083=158{,}750\ \mathrm{J}\fallingdotseq 159\ \mathrm{kJ}$
압축이라도 F가 제곱으로 들어가므로 부호에 관계없이 에너지는 양수로 더해진다.