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지름 d인 원형단면으로부터 절취하여 단면 2차 모멘트 I가 가장 크도록… | [건설기계설비기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 16년 1회차
지름 d인 원형단면으로부터 절취하여 단면 2차 모멘트 I가 가장 크도록 사각형 단면 [폭(b)×높이(h)]을 만들 때 단면 2차 모멘트를 사각형 폭(b)에 관한 식으로 옳게 나타낸 것은?
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해설

원에 내접하는 사각형은 b2+h2=d2b^2 + h^2 = d^2를 만족하고, I=bh312I = \dfrac{bh^3}{12}를 최대로 하는 조건은 h=3 bh = \sqrt{3}\,b(즉 d=2bd = 2b)이다. 이를 대입하면 I=b(3b)312=33 b412I = \dfrac{b(\sqrt{3}b)^3}{12} = \dfrac{3\sqrt{3}\,b^4}{12}이므로 I=34b4I = \dfrac{\sqrt{3}}{4}b^4가 된다.

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