2007년03월04일 13번
[재료역학] 알루미늄의 탄성계수는 약 7 GPa이다. 길이 20 ㎝, 단면적 10 cm2인 봉을 축력을 받는 스프링으로 사용하려 할 때, 스프링 상수는 몇 MN/m 인가?
- ① 3.5
- ② 35
- ③ 7
- ④ 70
(정답률: 26%)
문제 해설
스프링 상수는 다음과 같이 구할 수 있다.
k = (F / ΔL) / A
여기서 F는 축력, ΔL은 변형된 길이, A는 단면적이다. 탄성계수는 다음과 같이 정의된다.
E = (F / A) / (ΔL / L)
여기서 L은 원래 길이이다. 이를 정리하면 다음과 같다.
F = EAΔL / L
따라서 스프링 상수는 다음과 같이 구할 수 있다.
k = F / ΔL = EA / L
주어진 조건에서 길이 L = 20 cm = 0.2 m, 단면적 A = 10 cm2 = 0.001 m2 이므로,
k = (7 GPa) (0.001 m2) / 0.2 m = 35 MN/m
따라서 정답은 "35"이다.
k = (F / ΔL) / A
여기서 F는 축력, ΔL은 변형된 길이, A는 단면적이다. 탄성계수는 다음과 같이 정의된다.
E = (F / A) / (ΔL / L)
여기서 L은 원래 길이이다. 이를 정리하면 다음과 같다.
F = EAΔL / L
따라서 스프링 상수는 다음과 같이 구할 수 있다.
k = F / ΔL = EA / L
주어진 조건에서 길이 L = 20 cm = 0.2 m, 단면적 A = 10 cm2 = 0.001 m2 이므로,
k = (7 GPa) (0.001 m2) / 0.2 m = 35 MN/m
따라서 정답은 "35"이다.
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