2011년06월12일 20번

[재료역학]
다음 그림에서 2kN의 힘을 전달하는 키(15×10×60mm)가 있다. 이 키(key)에 생기는 전단응력은 몇 MPa인가?

① 66.7
② 44.4
③ 22.2
④ 12.3

(정답률: 32%)

문제 해설

전단응력은 F/A 로 구할 수 있다. 여기서 F는 힘, A는 단면적이다. 이 문제에서는 키의 단면적이 주어지지 않았으므로, 키의 부피를 이용하여 단면적을 구해야 한다.

키의 부피 = 15 × 10 × 60 = 9000 mm³ = 9 × 10⁻⁶ m³
키의 높이 방향 단면적 = 15 × 10 = 150 mm² = 1.5 × 10⁻⁴ m²
키의 전단면적 = 키의 높이 방향 단면적 × 키의 길이 = 1.5 × 10⁻⁴ × 60 × 10⁻³ = 9 × 10⁻⁶ m²

따라서 전단응력은 2 × 10³ / 9 × 10⁻⁶ = 2.22 × 10⁸ Pa = 22.2 MPa 이다. 따라서 정답은 "22.2" 이다.

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