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두 개의 스프링을 그림과 같이 연결하였을 때 합성스프링 상수 k를 구하… | [자동차정비산업기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[자동차정비산업기사 필기] 16년 3회차
두 개의 스프링을 그림과 같이 연결하였을 때 합성스프링 상수 k를 구하는 식은?
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해설

두 스프링이 병렬로 작용하므로 k = k1 + k2 이다.

그림에서 물체 W 위쪽의 스프링 k1은 천장에, 아래쪽의 스프링 k2는 바닥에 각각 고정되어 있다. 물체가 x만큼 내려가면 두 스프링이 똑같이 x만큼 변형되면서 위쪽은 늘어나고 아래쪽은 눌려, 둘 다 위로 되미는 힘을 낸다.

복원력을 합하면 F=k1x+k2x=(k1+k2)xF = k_1 x + k_2 x = (k_1 + k_2)x 이므로 합성스프링 상수는 두 상수를 그대로 더한 값이다.

역수의 합 1k=1k1+1k2\dfrac{1}{k} = \dfrac{1}{k_1} + \dfrac{1}{k_2} 는 스프링이 일렬로 이어져 같은 하중을 차례로 받는 직렬일 때 쓰는 식이다.

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