2017년05월07일 1번

[재료역학]
길이 15m, 봉의 지름 10mm인 강봉에 P=8kN을 작용시킬 때 이 봉의 길이 방향 변형량은 약 몇 cm인가? (단, 이재료의 세로탄성계수는 210GPa이다.)

① 0.52
② 0.64
③ 0.73
④ 0.85

(정답률: 69%)

문제 해설

변형량을 구하기 위해서는 변형률을 구해야 한다. 변형률은 변형량을 원래 길이로 나눈 값으로 계산된다.

먼저, 봉의 단면적을 구해야 한다. 봉의 지름이 10mm 이므로 반지름은 5mm 이다. 따라서, 단면적은 πr^2 = 3.14 x 5^2 = 78.5 mm^2 이다.

P = F/A 이므로, F = P x A = 8 x 10^3 N = 8,000 N 이다.

응력은 σ = F/A = 8,000 N / 78.5 mm^2 = 101.91 MPa 이다.

세로탄성계수는 E = σ/ε 이므로, ε = σ/E = 101.91 MPa / 210 GPa = 0.0004857 이다.

변형률은 ε x L = 0.0004857 x 15,000 mm = 7.29 mm 이다.

따라서, 변형량은 약 7.29 mm 이므로, 약 0.73 cm 이다.

정답은 "0.73" 이다.

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