2008 국가직 7급 응용역학 문제 해설

응용역학-봉정답(2017-09-16 / 309.2KB / 673회)

2008 국가직 7급 응용역학 해설 장성국 (2017-09-16 / 324.6KB / 715회)

5 kN 5 kN A․ 30° B ․ 30°30° 30° 60° O R 응용역학 봉 책형 1 쪽 응용역학 문 1. 그림과 같이 지점 A, B, C가 힌지인 부정정 트러스에 하중 P가 점 O에 작용하고 있다. 만약 OA, OC 부재의 신장량이 각각 이면 하중 P에 의한 외적인 일은? (단, 모든 부재의 단면적과 탄성계수는 일정하다) l A B C 60° P ․ ․ ․ O․ 60° ①  P ②  P ③  P ④ P 문 2. 어떤 평면 도형의 점 O에 대한 극관성모멘트(또는 단면 2차 극 모멘트)가 1,600 cm 4이다. 점 O를 지나는 x축에 대한 단면 2차 모멘트가 1,024 cm 4이면 x축과 직교하는 y축에 대한 단면 2차 모멘트 [cm4]는? ① 288 ② 576 ③ 1,312 ④ 2,624 문 3. 구조용 강재의 성질에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? ① 연성(ductility)은 재료가 파단 이전에 충분히 큰 변형률에 견디는 능력을 나타낸다. ② 경도(hardness)는 재료 표면이 손상에 저항하는 능력을 나타낸다. ③ 탄력(resilience)은 재료가 변형률 경화 단계 전까지 에너지를 흡수할 수 있는 능력을 나타낸다. ④ 인성(toughness)은 재료가 파단되기 전까지 에너지를 흡수할 수 있는 능력을 나타낸다. 문 4. 그림과 같이 정지된 물체에 힘 P가 경사지게 작용하고 있다. 물체가 움직이지 않기 위한 최소의 마찰계수는? (단, m은 질량이고 g는 중력가속도이다) m (질량) f(마찰계수) 6 8 P ① P  mg P ② P  mg P ③ mg P ④ mg P 문 5. 그림과 같이 2개의 집중하중을 받고 있는 반경 R인 정정 원호 아치 구조물에서 지점 A의 수평반력 [kN]은? ① 2( -1) (←) ② 5( -1) (←) ③ 2( +1) (←) ④ 5( +1) (←) 문 6. 그림과 같이 전 길이에 걸쳐 일정한 직사각형 단면(폭 12 cm, 높이 20 cm)을 갖는 게르버보의 자유단에 반시계 방향 모멘트하중 30 kN․m가 작용할 때, 이 보에 발생하는 최대 휨인장응력 [MPa]은? A B C D 2 m 3 m 4 m 12 cm 20 cm M ＝ 30 kN․m ① 25.0 ② 37.5 ③ 50.0 ④ 87.5 문 7. 수평축으로부터 반시계 방향으로 0 °, 45 °, 90 ° 방향의 45 ° 스트레인 로제트를 이용하여 변형률 °   , °   , °    가 각각 측정되었다. 주변형률  , 와 최대 전단변형률 max는?   max ①     ②      ③       ④       문 8. 내경이 0.4 m이고 두께가 10 mm인 원통형 압력용기가 4 MPa의 압력을 받고 있다. 이 압력용기의 원주방향과 60 °를 이루는 AB 선상에 작용하는 수직응력 [MPa]은? 0.4 m 60 ° B A ① 50 ② (60 － 10 ) ③ 70 ④ (60 ＋ 10 ) 응용역학 봉 책형 2 쪽 문 9. 그림과 같이 부재길이가 l인 트러스에서 하중 P가 절점 E에 작용할 때, 절점 E의 처짐은? (단, 축강성 EA는 일정하다) B C E D A P 60 ° 60 ° l l 60 ° 60 ° ① EA P ② EA P ③ EA P ④ EA P 문 10. 그림과 같은 원형 중실 강봉에 집중하중 P ＝ 3.14 kN이 L/4 지점인 점 B에 작용하고 봉 AC의 온도가 5 °C 상승할 때, 강봉에 발생하는 최대 압축응력 [MPa]은? (단, 길이 L ＝ 10 m, 직경 d ＝ 10 mm, 탄성계수 E ＝ 200 GPa, 열팽창 계수 t ＝ 0.000012/°C 이다) A B P L/4 d C L ① 12 ② 22 ③ 42 ④ 52 문 11. 그림과 같은 캔틸레버보에서 점 C에 집중하중 P와 점 B에 모멘트 하중 M ＝ 2 Pl이 작용하고 있다. 점 D의 처짐은? (단, 휨강성 EI는 일정하다) P l l l M ＝ 2 Pl A B C D ① EI P ② EI P ③ EI P ④ EI P 문 12. 그림과 같은 양단 고정보에서 C점의 휨모멘트 [kN․m]는? 9 kN A B 2 m 4 m C ① 4 ②   ③   ④ 8 문 13. 그림과 같은 단면을 갖는 단주에 원점 O에서 x방향으로 8 cm 떨어진 점 A에 부재축 방향으로 24 kN의 하중이 작용하고 있다. 이 단면의 중립축 위치 [cm]는? 40 cm 30 cm 8 cm y x O A ① y축에서 왼쪽으로   ② y축에서 왼쪽으로   ③ y축에서 왼쪽으로 16 ④ y축에서 왼쪽으로   문 14. 다음 트러스에서 부재 U1U2의 부재력 [kN]은? 20 kN U2 U3 M2 4 m 2 m U1 A L1 L2 L3 B 10 kN 10 kN 10 kN 4@4 m ＝ 16 m ①    (압축) ②   (압축) ③    (압축) ④    (압축) 문 15. 그림과 같이 중력식 콘크리트 댐이 수압을 받고 있다. 이 댐이 A점에서 수압에 의한 전도모멘트에 대하여 안전율 2.0을 유지 하기 위한 b [m]는? (단, 콘크리트 비중은 물 비중의 3배로 가정한다) 2 m 2 m b A 9 m ①    ②    ③    ④    응용역학 봉 책형 3 쪽 문 16. 그림과 같은 내민보에 등분포 사하중 ωd ＝ 20 kN/m, 등분포 활하중 ωl ＝10 kN/m와 간격이 3 m이고 크기가 각각 20 kN인 2개의 집중하중으로 이루어진 연행하중이 작용하고 있다. 점 D에서의 최대 정모멘트 [kN․m]는? A D B C 6 m 3 m 3 m 3 m 20 kN 20 kN ① 270 ② 290 ③ 310 ④ 330 문 17. 다음 구조물에서 지점 B의 재단모멘트 MBO [kN․m]는? (단, 강성비 k ＝ L EI 이다) 10 kN A O C B 2 m 2 m (k ＝ 1) (k ＝ 2) (k ＝ 2) ①    ②    ③    ④    문 18. 그림과 같이 등분포 하중 q ＝4 kN/m를 받는 지간 6 m의 직사각형 단면 목재보에 F ＝ 12 kN의 이동 집중하중이 작용할 경우, 설계 최적 단면 폭 b [mm]는? (단, 단면의 높이 h ＝600 mm이고 허용 휨응력 a ＝ 10 N/mm2 , 허용 전단응력 a ＝ 1 N/mm2이다) F ＝ 12 kN q ＝ 4 kN/m B 6 m A 600 mm b ① 48 ② 54 ③ 60 ④ 66 문 19. 그림과 같이 크기가 1.6 m × 1.0 m인 표지판을 속이 빈 원형기둥이 지지하고 있다. 표지판이 y방향으로 2 kPa의 풍압을 받을 때, 기둥 밑부분 A점의 전단응력 [MPa]은? (단, 기둥의 단면 2차 모멘트 Ix ＝ 40 × 10－6 m 4이고, 단면적 A ＝ 0.01 m 2이다) 1 m 4.5 m 0.2 m 1.6 m A B x y 200 mm B A <지점의 단면> y x ① 4 ② 8 ③ 40 ④ 80 문 20. 그림과 같은 단면을 갖는 길이 10 m인 두께가 얇은 각형 관이 있다. 끝단 B점에 비틀림모멘트 T＝5 kN․m가 작용할 때 끝단의 회전각(radian)은? (단, 전단탄성계수 G ＝ 50 GPa이다) A B 10 m 55 mm 5 mm 110 mm 10 mm 10 mm T 5 mm ① 0.04 ② 0.05 ③ 0.4 ④ 0.5