2009년03월01일 44번

[건축구조]
길이 4m인 강봉에 재축방향으로 80kN의 인장력을 작용시켰을 때 수직응력 가 153.3MPa, 변형도 ε이 0.00073이었다. 이 강봉의 탄성 계수는?

① 1.6 × 105MPa
② 16 × 105MPa
③ 2.1× 105MPa
④ 21 × 105MPa

(정답률: 68%)

문제 해설

강봉에 작용하는 인장력 F와 강봉의 단면적 A, 수직응력 σ, 변형도 ε, 탄성계수 E는 다음과 같은 관계를 가진다.

σ = F/A
ε = ΔL/L
E = σ/ε

여기서 ΔL은 변형된 길이, L은 원래 길이이다.

문제에서 주어진 값으로부터 강봉의 단면적 A를 구할 수 있다.

σ = F/A
A = F/σ = 80kN/153.3MPa = 0.522m²

또한, 변형도 ε를 이용하여 ΔL을 구할 수 있다.

ε = ΔL/L
ΔL = εL = 0.00073 × 4m = 0.00292m

따라서, 탄성계수 E를 구할 수 있다.

E = σ/ε = 153.3MPa/0.00073 = 2.1×10⁵ MPa

따라서, 정답은 "2.1×10⁵ MPa"이다.

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