2021년05월15일 20번

[재료역학]
허용인장강도가 400MPa 인 연강봉에 30 kN의 축방향 인장하중이 가해질 경우 이 강봉의 지름은 약 몇 cm 인가? (단, 안전율은 5 이다.)

① 2.69
② 2.93
③ 2.19
④ 3.33

(정답률: 29%)

문제 해설

우선, 안전율은 인장강도를 축소계수로 나눈 값으로 정의됩니다. 따라서, 안전율이 5이면 축소계수는 1/5이 됩니다.

강봉의 인장하중이 30 kN이고, 안전율이 5이므로, 강봉의 균등단면의 최대 인장하중은 30 kN / 5 = 6 kN입니다.

강봉의 균등단면의 최대 인장하중은 인장강도와 단면적의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서, 단면적은 최대 인장하중을 인장강도로 나눈 값으로 구할 수 있습니다.

단면적 = 최대 인장하중 / 인장강도 = 6 kN / 400 MPa = 0.015 m^2

따라서, 강봉의 지름은 단면적을 이용하여 구할 수 있습니다.

단면적 = (π/4) x 지름^2

지름 = √(4 x 단면적 / π) = √(4 x 0.015 / π) = 0.219 m = 21.9 cm

따라서, 정답은 2.19입니다.

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