연도별 풀이 오답노트 별표문제

일반기계기사 (2007년03월04일 기출문제)

1과목 : 재료역학

2축 응력상태에서 σ_x=-σ_y=140MPa 이고 재료의 전단탄성계수 G=84GPa이면 전단 변형률 γ 는?

그림과 같은 형태로 분포하중을 받고 있는 단순지지보가 있다. 지지점 A에서의 반력 R_A는 얼마인가? (단 , 분포하중

높이 h, 폭 b인 직사각형 단면을 가진 보와 높이 b, 폭 h인 단면을 가진 보의 단면 2차 모멘트의 비는? (단, h = 1.5 b)

재료가 동일한 길이 L, 지름 d인 축과 길이 2L, 지름 2d인 축을 동일각도 만큼 변위시키는데 필요한 비틀림 모멘트의 비 T₁/T₂ 의 값은 얼마인가?

단면 [폭×높이]이 4 ㎝ × 6 ㎝이고 길이가 2 m인 단순보의 중앙에 집중하중이 작용할 때 최대처짐이 0.5 ㎝라면 집중하중은 몇 N 인가? (단, 탄성계수 E = 200 GPa 이다.)

평면 응력상태에서 σ_x=100MPa, σ_y=50MPa일 때 x방향과 y방향의 변형률 Є_x, Є_y는 얼마인가? (단, 이 재료의 탄성계수 E = 210 GPa, 포와송의 비 μ= 0.3이다.)

축 방향의 단면에 균일한 인장응력 10 MPa이 작용하고 있다면 이 때 체적 변형률 Є_v는? (단, 포와송의 비 μ=0.3, 탄성계수 E = 210 GPa이다.)

부재의 양단이 자유롭게 회전할 수 있도록 부하되고, 길이가 4 m이고 단면이 직사각형(100 ㎜ × 50 ㎜)인 압축 부재의 좌굴 하중을 오일러 공식으로 구하면 몇 kN 인가? (단, 탄성계수 E = 100 GPa 이다.)

다음 그림에서 임의의 θ 단면에서 굽힘모멘트의 크기는?

직경이 1.5 m, 두께가 3 mm인 원통형 강재 용기의 최대사용강도가 240 MPa 일 때 지탱할 수 있는 한계압력은 몇 kPa 인가? (단, 안전계수는 2 이다.)

안지름이 25 ㎜, 바깥 지름이 30 ㎜ 인 중공 강철관에 10 kN의 축인장 하중을 가할 때 인장응력은 몇 MPa인가?

그림과 같은 직사각형 단면을 갖는 단순지지보에 3 kN/m의 균일 분포하중과 축방향으로 50 kN의 인장력이 작용할 때 최대 및 최소 응력은?

알루미늄의 탄성계수는 약 7 GPa이다. 길이 20 ㎝, 단면적 10 cm²인 봉을 축력을 받는 스프링으로 사용하려 할 때, 스프링 상수는 몇 MN/m 인가?

탄성계수가 E₁, E₂인 두 부재 ①, ②가 그림과 같이 합성된 구조물로 압축하중 P를 받고 있다. ①, ②에 발생되는 응력의 비는?

평면응력 상태에서 σ_x=300MPa, σ_y=-900MPa , τ_xy=450MPa일 때 최대 주응력 σ₁은 몇 MPa 인가?

그림과 같은 균일분포하중 ω kN/m를 받는 단순보에서 중앙점의 처짐을 0으로 하고자 할 때, 아래에서 위로 받쳐 주어야 하는 힘 P 는?

다음 그림과 같이 반지름이 a인 원형단면의 원주에 접하는 축(x')에 대한 단면 2차 모멘트는?

그림과 같이 정삼각형 형태의 트러스가 길이 150 ㎝인 2개의 봉으로 조립되어 절점 B에서 수직하중 P = 15000 N을 받고 있다. 이 두 봉은 같은 단면적과 같은 재료를 사용하였다면 B점의 수직변위 δ_v는? (단, 탄성계수 E = 210 GPa, 단면적 A = 1.56cm²이다.)

그림에 표시된 사각형 단면의 짧은 기둥에서 e= 2 ㎜ 되는 곳에 100 kN의 압축 하중이 작용할 때 발생되는 최대응력은?

중공 축의 내부 직경이 40 ㎜, 외부 직경이 60 ㎜ 일 때, 최대 전단응력이 120 MPa를 초과하지 않도록 적용할 수 있는 최대 비틀림 모멘트는 몇 kN·m 인가?

2과목 : 기계열역학

물질의 양에 따라 변화하는 종량적 상태량은?

작동 유체가 상태 1부터 상태 2까지 가역 변화할 때의 엔트로피 변화로 가장 옳은 것은?

다음 중 1 kg의 질량이 있는 어떤 계가 가역적으로 상태 1에서 2로 바뀔 때 열을 나타내는 것은?

압력 101 kPa이고, 온도 27℃일 때, 크기가 5m×5m×5m인 방에 있는 공기가 질량을 계산하면? (단, 공기의 기체상수는 287 J/kgK이다.)

산소 2몰과 질소 3몰을 100 ㎪, 25℃에서 단열정적 과정으로 혼합한다. 이 때 엔트로피 증가량은 약 얼마인가? (단, 일반기체상수 R = 8.31434 kJ/k㏖·K 이다.)

해수면 아래 20m 에 있는 수중다이버에게 작용하는 절대압력은? (단, 대기압은 101 ㎪ 이고, 해수의 비중은 1.03 이다.)

대기압 하에서 물질의 질량이 같을 때 엔탈피의 변화가 가장 큰 경우는?

Joule의 실험에 의하면 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이다. 이의 결과에 합당하지 않은 것은?

열효율이 25%이고 수증기 1㎏당 출력이 800 kJ/㎏인 증기기관의 증기소비율은 몇 ㎏/㎾h인가?

10냉동 톤의 능력을 갖는 카르노 냉동기의 응축 온도가 25℃, 증발 온도가 –20℃이다. 이 냉동기를 운전하기 위하여 필요한 이론 동력은 몇 ㎾인가? (단, 1냉통 톤은 3.85㎾이다.)

실린더 내의 이상기체 1㎏ 이 27℃를 일정하게 유지하면서 200 ㎪에서 100㎪까지 팽창하였다. 기체가 수행한 일은? (단, 이 기체의 기체상수는 1 kJ/㎏·K이다.)

아래 그림과 같은 이상 열펌프의 각 상태에서 엔탈피는 다음과 같다. 열펌프의 성능계수는? (단, h₁ = 155 kJ/㎏, h₃ = 593 kJ/㎏, h₄ = 827 kJ/㎏ 이다.)

227℃의 증기가 500 kJ/㎏의 열을 받으면서 가역등온팽창한다. 이 때의 엔트로피의 변화는 약 얼마인가?

P – V 선도에서 그림과 같은 변화를 갖는 이상기체가 행한 일은?

250K에서 열을 흡수하여 320K에서 방출하는 이상적인 냉동기의 성능 계수는?

열과 일에 대한 설명 중 맞는 것은?

다음 그림은 오토사이클의 P-V 선도이다. 그림에서 3-4가 나타내는 과정은?

1㎏의 기체로 구성되는 밀폐계가 50 kJ/㎏의 열을 받아 15 kJ/㎏의 일을 했을 때 내부에너지 변화는? (단, 운동에너지의 변화는 무시한다.)

마찰이 없는 피스톤과 실린더로 구성된 밀폐계에 분자량이 25인 이상기체가 2㎏있다. 기체의 압력이 100 ㎪로 일정할 때 체적이 1m³에서 2m³로 변화한다면 이 과정 중 열 전달량은? (단, 정압비열은 1.0 kJ/㎏K이다.)

오토 사이클의 압축비가 6인 경우 이론 열효율은 약 몇%인가? (단, 비열비 = 1.4이다.)

3과목 : 기계유체역학

아래 그림과 같이 폭이 3m이고, 높이가 4m인 수문의 상단이 수면 아래 1m에 놓여있다. 이 수문에 작용하는 압력에 의한 외력의 작용점은 수면 아래로 몇 m 인가?

절대압력을 정하는데 기준(영점)이 되는 것은?

유체를 정의한 것 중 가장 옳은 것은?

다음 중에서 이상기체에 대한 음파의 속도가 아닌 것은? (단, ρ:밀도, P:압력, V:속도, k:비열비, g:중력가속도, R:기체상수, T:절대온도, s:엔트로피)

물체 표면에 가까운 곳에서 속도 분포가 u=u₀sin ky로 표시될 수 있다고 할 때 물체 표면에 작용하는 전단응력은 어느 것으로 표시되는가? (단, u₀는 주류부의 유속, k는 상수, y는 물체 표면에 수직한 방향의 좌표, μ는 점성 계수이다.)

고속도로 톨게이트의 폭이 도로에 비하여 넓게 만들어진 이유를 가장 적절하게 설명해 줄 수 있는 것은?

지름이 1㎝인 원통 관에 0℃의 물이 흐르고 있다. 평균속도가 1.2 m/s이고, 0℃ 물의 동점성계수가 v=1.788×10^-6m²/s일 때, 이 흐름의 레이놀즈 수는?

어떤 물리적인 계(system)에서 관성력, 점성력, 중력, 표면장력이 중요하다. 이 시스템과 관련된 무차원 수가 아닌 것은?

지름 0.4 m인 관에 물이 0.5 m³/s로 흐를 때 길이 300 m에 대해서 동력손실은 60 ㎾였다. 이 때 관마찰계수 f는? (단, 물의 비중량은 9800 N/m³이다.)

그림과 같이 U자관 액주계가 x방향으로 등가속 운동하는 경우 x방향 가속도 a_x는? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

(r, θ) 극좌표계에서 속도 포텐셜

=2θ 에 대응하는 원주방향 속도(v_θ)는?

수평 원관 속의 층류 유동에서 하겐-포아젤 방정식을 나타내는 것은? (단, μ는 점성계수, Q는 유량, P는 압력을 나타낸다.)

지름이 70 ㎜인 소방노즐에서 물제트가 50 m/s의 속도로 건물 벽에 수직으로 충돌하고 있다. 벽이 받는 힘은 약 몇 kN인가?(단, 물의 밀도는 1000 ㎏/m³이다.)

그림과 같이 직경 비가 2:1인 벤츄리 관에서 압력차 ∆P를 바르게 표현한 것은? (단, ρ는 유체의 밀도)

다음 그림과 같이 축소되는 사각형 덕트에 어떤 유체가 흐르고 있다. 그림에 표시된 0지점에서 속도분포를 측정한 결과 다음 식과 같이 y만의 함수이다.

, y₀=50㎜이고, V_max=1m/s인 경우에 총 유량(m³/s)은?

지름이 10 ㎝인 파이프에 물(밀도=1000㎏/m³)이 평균속도 5 m/s로 흐를 때, 마찰계수가 0.02라고 한다. 이 파이프가 그림과 같이 30° 경사지게 놓여있고 물이 위로 흐르면 파이프 1 m 당 압력 변화는 얼마인가?

그림과 같이 곡면판이 제트를 받고 있다. 제트속도 V m/s, 유량 Q m³/s, 밀도 ρ ㎏/m³, 유출방향을 θ라 하면 제트가 곡면판에 주는 x 방향의 힘을 나타내는 식은?

지름 0.015 m의 구가 공기 속을 28 m/s의 속도로 날아가는 경우 항력은 몇 N인가? (단, 공기의 밀도는 1.23 ㎏/μ, 동점성계수는 0.15 cm²/s, 항력계수는 C_D= 0.5 이다.)

어떤 오일의 동점성계수가 2×10^-4m²/s이고 비중이 0.9라면 점성계수는 몇 ㎏/(m·s)인가? (단, 물의 밀도는 1000㎏/m³이다.)

차원 해석에 있어서 반복 변수(repeating parameter)의 선정 방법으로 가장 적합한 것은?

4과목 : 기계재료 및 유압기기

탄소강의 5대 원소를 나열한 것이다. 옳은 것은?

다음 중 공구재료의 구비조건이 아닌 것은?

순철(pure iron)에 없는 변태는 어느 것인가?

알루미늄의 전기 전도도는 구리의 약 65%이다. 다음 불순물 중 전기 전도도에 가장 유해한 원소는?

Fe-C 상태도에서 공석강의 탄소함유량은 약 얼마인가?

흑심가단주철의 2단계 풀림의 목적으로 가장 옳은 것은?

다음 합금 중 베어링용 합금이 아닌 것은?

구상흑연 주철에서 페딩(Fading)현상이란 다음 중 어느 것을 말하는가?

탄소강에서 인(P)의 영향으로 맞는 것은?

스테인리스강의 주요 합금 성분에 해당 되는 것은?

펌프의 압력이 80㎏f/cm², 토출유량이 50(ℓ/min)인 레디얼 피스톤 펌프의 소요동력(PS)은? (단, 펌프 효율은 0.85이다.)

체크밸브 또는 릴리프밸브 등 밸브의 입구쪽 압력 강하로 밸브로 닫히기 시작하여 누설량이 어느 규정된 양까지 감소 되었을 때의 압력은?

불순물 등을 제거할 목적으로 사용되는 여과기는?

유압 프레스의 작동원리는 다음 중 어느 이론에 바탕을 둔 것인가?

한쪽 방향으로 흐름은 자유로우나 역방향의 흐름을 허용하지 않는 밸브는?

보기와 같은 유압 압력제어 밸브 상세기호의 명칭은?

유압모터의 기능 설명으로 다음 중 가장 적합한 것은?

다음 중에서 유압유의 첨가제가 아닌 것은?

유압 실린더의 속도 제어 회로가 아닌 것은?

보기 기호는 어떤 유압기호인가?

5과목 : 기계제작법 및 기계동력학

전단가공에 의해 판재를 소정의 모양으로 뽑아 낸 것이 제품일 때의 작업은?

얇은 판재로 된 목형은 변형되기 쉽고 주물의 두께가 균일 하지 않으면 용융금속이 냉각 응고시에 내부 응력에 의해 변형 및 균열이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 목적으로 쓰이고 사용한 후에 제거하는 것은?

강구를 압축 공기나 원심력을 이용하여 가공물의 표면에 분사시켜 가공물의 표면을 다듬질하고 동시에 피로 강도 및 기계적인 성질을 개선하는 것은?

강판의 두께가 2㎜, 최대 전단 응력이 45㎏f/mm²인 재료에 지름이 24㎜인 구멍을 뚫을 때 펀치에 작용되어야 하는 힘은?

강의 표면 경화법에 해당 되지 않는 것은?

선재(線材)의 지름이나 판재의 두께를 측정하는 게이지는?

그림과 같이 삼침을 이용하여 미터나사의 유효지름(d₂)을 구하고자 한다. 다음 중 올바른 식은? (단, α : 나사산의 각도, P : 나사의 피치, d : 삼침의 지름, M : 삼침을 넣고 마이크로미터로 측정한 치수이다.)

전기저항 용접이 아닌 것은?

센터리스 연삭기에서 공작물의 이송속도 f(㎜/min)를 구하는 식은? (단, d : 조정숫돌의 지름(㎜), α : 연삭 숫돌에 대한 조정숫돌의 경사각, N : 조정숫돌의 회전수(r.p.m)

구성인선(built-up edge)에 대한 설명으로 옳은 것은?

감쇠비가 0.3인 감쇠 자유진동에서 감쇠 고유진동수는 비감쇠 고유진동수의 몇 배인가?

어떤 코일스프링에 10㎏의 질량을 매달았더니 1.2 ㎝의 정적스프링 처짐이 생겼다. 이 계의 고유진동수는?

어느 회전체의 무게가 500 N, 반지름이 10 ㎝인 균일한 원판형상이다. 이 회전체의 중심에 대한 질량관성모멘트는 몇 ㎏·m²인가?

길이가 2L인 단진자의 주기는 길이가 L인 단진자 주기의 몇 배인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

질량 10 ㎏, 스프링 상수 12 kN/m, 점성 감쇠계수 24 N·s/m인 계에서 대수감쇠율(logarithmic decrement)은?

줄의 한 끝에 질량 m의 질점이 붙어서 원운동을 하고 있다. 원운동의 반경을 R, 각속도를 ω, 접선방향의 속력을 v라고 할 때 줄의 장력은?

모터가 장력이 100 N 걸려 있는 줄을 지속적으로 5 m/s의 속력으로 끌어 당기고 있다. 사용된 모터의 일률(Power)은 얼마인가?

스프링(spring)으로 매단 물체가 수직상하 방향으로 매초 20회 최고 위치에 도달하며 진동할 때 고유 각진동수 ω는 약 얼마인가?

힘을 받지 않은 상태에서 길이가 1.2 m인 스프링을 1.2 m에서 1.6 m로 늘리기 위해 스프링에 가해준 일의 양은? (단, 스프링 상수는 400 N/m이다.)

전기모터의 회전자가 시계바늘 반대방향으로 회전하고 있다가 전기를 차단했을 때 3450 rpm의 속도를 갖는다. 이 회전자는 균일한 감속비로 정지할 때까지 40초가 걸렸다고 할 때 각가속도의 크기는 몇 rad/s²인가?

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