2012 국가직 7급 응용역학 문제 정답 - 2012.7.28.

 

응용역학-인정답(2021-04-11 / 294.0KB / 393회)

 

 응용역학 인 책형 1 쪽 응용역학 문 1. 그림과 같은 내민보에서 지점 B에 발생하는 처짐각은? (단, EI는 일정하고, 자중은 무시한다) C 2 N/m 4 m 4 m A B ① EI  ② EI  ③ EI  ④ EI  문 2. 그림과 같이 동일한 재료를 사용하여 양단이 고정된 기둥 (a), (b), (c)를 제작하였다. 온도를 균일하게 ∆T만큼 상승시킬 때, 각 기둥에 발생한 응력의 크기를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, A는 단면적, L은 길이, 열팽창계수와 탄성계수는 동일하다) (2A)   L (A) L ( 2L   A) (a) (b) (c) ① (a) < (b) < (c) ② (a) ＝ (b) ＝ (c) ③ (a) > (b) > (c) ④ (a) > (b) ＝ (c) 문 3. 그림과 같은 부정정구조물에서 지점 B의 모멘트 MB에 대한 영향선으로 가장 적절한 것은? A B C D ① ② ③ ④ 문 4. 반경이 5 m이고 내압이 3 MPa인 구형(spherical) 금속압력용기가 있다. 금속의 항복응력은 600 MPa이고, 안전계수는 4를 사용할 때 요구되는 압력용기의 최소 두께[cm]와 바깥 표면에 발생하는 최대 전단응력 [MPa]은? 최소 두께 최대 전단응력 ① 5 75 ② 5 150 ③ 10 75 ④ 10 150 문 5. 그림과 같은 강봉에 하중 P가 작용하고 있다. 이 강봉에서 봉의 자중과 하중 P를 고려한 변형에너지는? (단, 이 강봉은 선형 탄성거동을 하며, 강봉의 단위중량은 , 탄성계수는 E, 단면적은 A이다) L P ① E  AL   EA P L  E PL  ② E  AL   EA P L  E PL  ③ E  AL   EA P L  E PL  ④ E  AL   EA P L  E PL  문 6. 그림과 같이 한변의 길이가 300 mm인 정사각형 단면을 갖는 2개의 목재를 못으로 조립하여 캔틸레버보를 제작하려고 한다. 못 한 개가 받을 수 있는 허용전단력이 1,000 N일 때, 못의 최대 간격[mm]은? (단, P＝4,000 N이고, 자중은 무시하며, 못의 간격은 같다) s P 300 300 300 ① 50 ② 80 ③ 100 ④ 120 응용역학 인 책형 2 쪽 문 7. 그림과 같이 길이 12 m의 중공 정사각형 단면을 갖는 단순보가 있다. 보의 중앙에 경사진 하중 1,000 N이 작용할 때, 보에 발생 하는 최대 인장응력[N/m2]은? (단, sin60° ＝0.866, 중공 정사각형 단면의 단면적은 0.866 m 2 , 도심축에 대한 관성모멘트는 0.3 m 4이다) Y A X 6 m 1,000 N 60° 6 m Z Y 15 cm 15 cm B ① 750 ② 1,000 ③ 1,375 ④ 1,750 문 8. 그림과 같이 3개의 강판을 6개의 볼트로 연결하였을 때, 허용 인장력 P의 최대값[kN]은? (단, 시공을 위한 볼트 구멍의 여유와 마찰은 무시한다) 강판 : 극한인장응력 ＝ 200 MPa, 안전율 ＝ 2 볼트 : 극한전단응력 ＝ 100 MPa, 안전율 ＝ 1.5 D ＝ 20 mm, t ＝ 10 mm, L ＝ 100 mm, π는 3을 사용한다. P P D D D t t L t P 0.5P 0.5P ① 60 ② 90 ③ 120 ④ 240 문 9. 그림과 같이 부재의 길이가 모두 L인 트러스가 있다. 부재 BO의 부재력은? (단, A는 부재의 단면적이고, 자중은 무시한다) B D C (2A) (A) (A) 30° 30° L O P ①   P ②   P ③   P ④   P 문 10. 그림과 같이 지점 B와 C가 강성이 다른 스프링으로 지지되어 있다. C점의 처짐은? (단, 부재 AC는 강체로 가정하고, 자중은 무시한다) A B C L L 3 k 2 k P ① k P ② k P ③ k P ④ k P 문 11. 그림과 같은 구조물에서 발생하는 최대 휨모멘트 [kN․m]는? (단, 자중은 무시한다) 8 kN 4 kN 2 m 4 m A B C 4 m ① 16 ② 18 ③ 20 ④ 22 문 12. 그림과 같은 케이블 구조물의 지점 E에 발생하는 수직반력 [kN] 및 수평반력[kN]은? (단, 자중은 무시하고, 소수점 셋째 자리에서 반올림한다) 3 m 4 m A B C D E 20 kN 40 kN 20 kN 4 m 16 m 10 m 5 m 수직반력 수평반력 ① 16.24(↑) 62.16(→) ② 26.24(↑) 62.16(→) ③ 35.24(↑) 82.16(→) ④ 44.75(↑) 92.16(→) 문 13. 그림과 같이 하중이 작용하는 트러스교가 있다. 부재 FG의 부재력 [kN]은? (단, 자중은 무시한다) A F G H I 4 m 50 kN 4 @ 6 m ＝ 24 m E 50 kN B C D ① 18.75(압축) ② 18.75(인장) ③ 31.25(압축) ④ 31.25(인장) 응용역학 인 책형 3 쪽 문 14. 길이가 500 cm이고 직경이 10 cm인 강봉에 인장하중이 작용하여 직경이 0.0021 cm 감소하였다. 강봉에 발생한 응력 [MPa]은? (단, 포아송 비는 0.3, 탄성계수는 200 GPa이다) ① 140 ② 220 ③ 350 ④ 420 문 15. 그림과 같이 단면적 A와 탄성계수 E를 갖고 있는 막대의 세 점에 축력을 가하였다. 막대 전체 길이의 변화량은? P P  L  L  L P ① EA PL ② EA PL ③ EA PL ④ EA PL 문 16. 그림과 같은 단면에서 빗금친 부분의 X축에 대한 회전반경은? a a a a X X ①  a ②  a ③  a ④  a 문 17. 그림과 같이 변형률 게이지를 강재 표면에 붙여 변형률을 계측한 결과 εa ＝ 200 × 10－6 , εb ＝ 250 × 10－6 , εc ＝ 300 × 10－6이었다. 전단응력 τXY [MPa]는? (단, 전단탄성계수는 80 GPa이다) 45° 45° c a b X Y ① 8 ② 10 ③ 40 ④ 80 문 18. 그림과 같은 내민보에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 단면은 이축대칭으로 전 길이에 걸쳐 균일하며, 자중은 무시한다) A D B C 20 kN 10 kN/m 20 kN․m 2 m 2 m 2 m ① 지점 A와 B의 단면에 발생하는 최대 전단응력은 같다. ② 지점 C의 단면에 발생하는 최대 전단응력은 지점 A의 단면에 발생하는 최대 전단응력의 2배이다. ③ 지점 B와 C의 단면에 발생하는 최대 휨응력은 같다. ④ BC구간 중앙점 단면에 발생하는 최대 휨응력은 CD구간 중앙점 단면에 발생하는 최대 휨응력보다 작다. 문 19. 그림과 같이 자중이 포함된 등분포하중을 받고 있는 두 개의 탄성보 (a), (b)가 있다. 보 (a)에서 최대 정모멘트의 크기가 30 kN․m이면, 보 (b)에 발생하는 최대 정모멘트 [kN․m]의 크기는? (단, 두 보의 단면과 재료적 성질은 동일하다) w L w L (a) (b) ①   ②   ③   ④   문 20. 그림과 같은 강봉에서 점 C의 수평변위는? (단, 축강성 EA는 일정하다) C A B  L P  L  L ① EA PL ② EA PL ③ EA PL ④ EA PL