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스프링 장치에 인장하중 P = 100N 일 때, 스프링 장치의 하중 방… | [자동차정비산업기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[자동차정비산업기사 필기] 15년 3회차
스프링 장치에 인장하중 P = 100N 일 때, 스프링 장치의 하중 방향의 처짐량은? (단, 스프링 상수 k1= 20N/cm 이고, k2= 10N/cm 이다.)
문제 이미지
1
1.67cm
2
2cm
3
2.5cm
4
20cm
해설

세 스프링이 모두 천장과 같은 강체 판 사이에 나란히 걸린 병렬 배치이므로 처짐량은 2cm가 된다.

병렬 스프링의 합성 상수는 각 상수를 그대로 더한다.
k=k1+k2+k1=20+10+20=50 N/cmk = k_1 + k_2 + k_1 = 20 + 10 + 20 = 50\ \mathrm{N/cm}

여기에 후크의 법칙을 적용한다.
δ=Pk=10050=2 cm\delta = \dfrac{P}{k} = \dfrac{100}{50} = 2\ \mathrm{cm}

세 스프링이 같은 처짐을 공유하고 하중을 나눠 받는 구조라는 점이 핵심이다. 직렬로 보고 1/k=1/20+1/10+1/201/k = 1/20 + 1/10 + 1/20 로 계산하면 합성 상수가 5N/cm이 되어 20cm이라는 전혀 다른 값이 나온다.

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