양단이 고정된 직경 30 mm, 길이가 10 m인 중실축에서 그림과 같… | [건설기계설비기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

모멘트 작용점의 비틀림각은 약 0.45rad이다.
그림처럼 양단이 고정된 축의 중간(왼쪽 벽에서 4m, 오른쪽 벽에서 6m 지점)에 비틀림 모멘트가 걸리면 토크가 양쪽으로 나뉘어 전달되므로, 작용점의 비틀림각은 $\theta=\dfrac{T\,a\,b}{G J L}$로 구한다(a=4m, b=6m, L=10m).
중실 원축의 극단면 2차 모멘트는 $J=\dfrac{\pi d^{4}}{32}=\dfrac{\pi\times0.03^{4}}{32}\approx7.95\times10^{-8}\,\mathrm{m^4}$이고,
$GJ=100\times10^{9}\times7.95\times10^{-8}\approx7{,}952\,\mathrm{N\cdot m^2}$이다.
대입하면 $\theta=\dfrac{1{,}500\times4\times6}{7{,}952\times10}=\dfrac{36{,}000}{79{,}520}\approx0.45\,\mathrm{rad}$이다. 전체 길이 10m를 한쪽 길이처럼 쓰지 말고 $\dfrac{ab}{L}$ 형태로 넣어야 한다.