2021년05월15일 40번

[승강기 설계]
수평 개폐식 중 중앙 개폐식 문에서 선행 문짝을 열리는 방향으로 가장 취약한 지점에 장비를 사용하지 않고 손으로 150N의 힘을 가할 때, 문의 틈새는 최대 몇 mm를 초과해서는 안 되는가?

① 30
② 35
③ 40
④ 45

(정답률: 33%)

문제 해설

문의 틈새는 선행 문짝이 열리는 방향으로 가장 취약한 지점에서 가장 넓어지므로, 이 지점에서의 힘을 계산하면 된다. 문의 폭을 w, 틈새의 높이를 h라고 하면, 문의 중심에서 틈새까지의 거리는 w/2이고, 이 지점에서의 모멘트는 150N x w/2이다. 이 모멘트는 문의 무게와 동일한 모멘트여야 균형이 유지되므로, 문의 무게를 G라고 하면, G x h = 150N x w/2이다. 따라서, h = 75N x w/G이다. 문의 무게는 문의 크기와 재질에 따라 다르므로, 이 문제에서는 주어지지 않았다. 하지만, 문의 무게가 일정하다고 가정하면, h는 w에 반비례하므로, w가 커질수록 h는 작아진다. 따라서, 틈새가 최대 몇 mm를 초과해서는 안 되는지를 결정하는 것은 w가 아니라, h이다. 문제에서는 힘의 크기가 주어졌으므로, h를 구할 수 있다. 예를 들어, G가 100N이라면, h = 75N x w/100N = 0.75w이다. 따라서, h가 45mm를 초과하지 않도록 하려면, w는 60mm 이하여야 한다. 따라서, 정답은 "45"이다.

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