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길이가 15m, 봉의 지름 10mm인 강봉에 P=8kN 을 작용시킬 때… | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차
길이가 15m, 봉의 지름 10mm인 강봉에 P=8kN 을 작용시킬 때 이 봉의 길이방향 변형량은 약 몇 mm 인가? (단, 이 재료의 세로탄성계수는 210GPa 이다.)
문제 이미지
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해설

이 강봉의 길이방향 변형량은 약 7.3 mm이다.

그림은 천장에 고정된 지름 Ø10 mm, 길이 15 m의 강봉 아래 끝을 P = 8 kN으로 아래로 당기는 단순 인장 상태다.

변형량은 δ=PLAE\delta=\dfrac{PL}{AE} 로 구하며, 단면적은 A=π4(10 mm)2=78.54 mm2A=\dfrac{\pi}{4}(10\,\mathrm{mm})^2=78.54\,\mathrm{mm^2} 이다.
단위를 N·mm로 통일하면 P = 8,000 N, L = 15,000 mm, E = 210 GPa = 210,000 N/mm2 이다.

대입하면 δ=8000×1500078.54×210000=1.2×1081.649×107≈7.28 mm\delta=\dfrac{8000\times 15000}{78.54\times 210000}=\dfrac{1.2\times 10^{8}}{1.649\times 10^{7}}\approx 7.28\,\mathrm{mm} 로 약 7.3 mm이다. 길이를 m 그대로 두면 값이 1,000배 어긋나므로 단위 통일이 핵심이다.

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