2004년08월08일 37번

[재료역학]
다음 그림과 같은 균일 단면환봉이 축방향에 하중을 받고 평형이 되어 있다. Q=3P 가 되려면 W는 얼마인가?

①
② W=3P
③
④ W=2P

(정답률: 알수없음)

문제 해설

균일 단면환봉이 평형상태에 있으므로, 하중 Q와 중립면에서의 반력 R은 서로 같다. 따라서, P와 R은 같은 크기를 가지고 반대 방향을 가진다. 그리고, P와 R은 각각 균일 단면환봉의 중심에서 같은 거리에 위치하므로, 이들의 모멘트는 서로 같다. 따라서, P와 R의 모멘트의 합은 Q와 W의 모멘트의 합과 같다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

P × L = (Q + W) × L/2

여기서, L은 균일 단면환봉의 길이이다. 이 식을 정리하면,

W = 2P - Q

따라서, Q=3P가 되려면 W=2P가 되어야 한다. 따라서, 정답은 "

"이다.