토목기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2010년03월07일 5번

[응용역학]
무게 3000kg인 물체를 단면적이 2cm2인 1개의 동선과 양쪽에 단면적이 1cm2인 철선으로 매달았다면 철선과 동선이 인자응력 σa, σc는 얼마인가? (단, 철선의 탄성계수 Ea=2.1×106kg/cm2, 동선의 탄성예수 Ec=1.05×106kg/cm2 이다.)

  • ① σa= 1000kg/cm2, σc=1000kg/cm2
  • ② σa= 1000kg/cm2, σc=500kg/cm2
  • ③ σa= 500kg/cm2, σc=1500kg/cm2
  • ④ σa= 500kg/cm2, σc=500kg/cm2
(정답률: 69%)

문제 해설

철선과 동선이 매달린 상황에서 물체의 무게는 철선과 동선에 각각 분담된다. 이때, 물체의 무게는 3000kg이므로 철선과 동선에 각각 1500kg의 하중이 작용한다.

철선과 동선의 단면적이 주어졌으므로, 각각의 인장강도를 구할 수 있다.

철선의 인장강도 σa는 다음과 같다.

σa = F/A = (1500kg × 9.8m/s2) / (1cm2 × 1kg/1000g × 1m/100cm × 1m/100cm) = 1470kg/cm2

동선의 인장강도 σc는 다음과 같다.

σc = F/A = (1500kg × 9.8m/s2) / (2cm2 × 1kg/1000g × 1m/100cm × 1m/100cm) = 735kg/cm2

따라서, 정답은 "σa = 1000kg/cm2, σc=500kg/cm2"이다.

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