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그림과 같은 스프링을 설치하였을 경우 합성 스프링 상수 k를 구하는 식… | [설비보전기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[설비보전기사 필기] 22년 2회차
그림과 같은 스프링을 설치하였을 경우 합성 스프링 상수 k를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, k1과 k2는 각각의 스프링 상수이다.)
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해설

그림에서 두 스프링 k₁과 k₂가 직렬로 연결되어 하나의 하중 W를 지지하는 구조이다. 직렬 연결된 스프링은 각 스프링에 걸리는 힘(하중)은 동일하지만 변형량은 서로 더해지므로, 합성 스프링 상수는 역수의 합으로 계산된다. 즉 1k=1k1+1k2\dfrac{1}{k} = \dfrac{1}{k_1} + \dfrac{1}{k_2}이므로 k=k1k2k1+k2k = \dfrac{k_1 k_2}{k_1+k_2} 형태의 식이 옳으며, 이에 해당하는 보기가 4번이다.

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