2010년04월10일 15번

[과목 구분 없음]
단면적이 5cm², 길이가 5m인 봉이 온도의 영향으로 탄성변형 1mm 늘어났다. 이 변형을 없애기 위해 작용시켜야할 압축력의 크기[kN]는? (단, 탄성계수는 E＝2 × 10⁵MPa이다)

① 10
② 20
③ 30
④ 40

(정답률: 알수없음)

문제 해설

탄성계수(E)는 응력(σ)과 변형률(ε)의 비율로 정의됩니다. 즉, E = σ/ε 입니다. 이 문제에서 변형률은 1mm/5000mm = 0.0002 이므로, 응력은 E × ε = 2 × 10^5 × 0.0002 = 40 MPa 입니다. 이 응력은 단면적 5cm^2에 작용하므로, 압력은 40 MPa × 5 cm^2 = 200 kN 입니다. 하지만 이 압력은 봉을 늘리는 힘이므로, 반대 방향으로 작용하는 압축력은 200 kN이 됩니다. 따라서 정답은 20이 됩니다.

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