그림과 같은 스프링장치에서 각 스프링 상수k1=40N/cm, k2=50… | [기계설계산업기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

세 스프링이 천장에서 하중까지 일렬로 이어진 직렬 연결이므로 합성 스프링상수는 역수의 합으로 구해지고, 처짐 150mm일 때 하중은 약 243N이다.
직렬 연결의 합성 상수: $\dfrac{1}{k}=\dfrac{1}{k_1}+\dfrac{1}{k_2}+\dfrac{1}{k_3}=\dfrac{1}{40}+\dfrac{1}{50}+\dfrac{1}{60}$
$\dfrac{1}{k}=\dfrac{15+12+10}{600}=\dfrac{37}{600}\;\Rightarrow\;k=\dfrac{600}{37}\fallingdotseq 16.22\,\mathrm{N/cm}$
처짐 150mm = 15cm이므로 $P=k\,\delta=16.22\times 15\fallingdotseq 243\,\mathrm{N}$. 병렬로 착각해 $k=40+50+60=150\,\mathrm{N/cm}$로 두면 2250N이 나오므로, 직렬은 상수의 역수를 더한다는 점과 단위(N/cm ↔ mm) 환산이 핵심이다.