2010년05월22일 18번
[과목 구분 없음] 그림과 같이 스프링상수 k1은 2 kgf/cm, k2는 4 kgf/cm 이다. W의 무게가 10 kgf인 물체 양쪽에 스프링이 연결되어 있다. 평형상태에서 스프링을 3 cm 아래로 눌러 탄성 변형시킬 때 발생하는 탄성에너지[kgfcm]는?(문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정 답안 발표시 1, 2, 3번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)
- ① 6
- ② 18
- ③ 27
- ④ 54
(정답률: 71%)
문제 해설
스프링을 3 cm 아래로 눌렀으므로, 각 스프링의 변형량은 1.5 cm이다. 스프링 상수와 변형량을 이용하여 탄성에너지를 구할 수 있다.
왼쪽 스프링의 탄성에너지 = 1/2 × 2 kgf/cm × (1.5 cm)2 = 2.25 kgfcm
오른쪽 스프링의 탄성에너지 = 1/2 × 4 kgf/cm × (1.5 cm)2 = 4.5 kgfcm
따라서, 전체 탄성에너지는 2.25 kgfcm + 4.5 kgfcm = 6.75 kgfcm 이다.
하지만 문제에서는 kgfcm 단위로 정답을 요구하므로, 소수점 이하를 버리고 6 kgfcm으로 답을 제출한다.
따라서, 정답은 "6"이다.
왼쪽 스프링의 탄성에너지 = 1/2 × 2 kgf/cm × (1.5 cm)2 = 2.25 kgfcm
오른쪽 스프링의 탄성에너지 = 1/2 × 4 kgf/cm × (1.5 cm)2 = 4.5 kgfcm
따라서, 전체 탄성에너지는 2.25 kgfcm + 4.5 kgfcm = 6.75 kgfcm 이다.
하지만 문제에서는 kgfcm 단위로 정답을 요구하므로, 소수점 이하를 버리고 6 kgfcm으로 답을 제출한다.
따라서, 정답은 "6"이다.