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문제 ID: 362391

카테고리: 건설기계설비기사

강의: 미분류

키워드: 없음

문제
그림과 같이 두께가 20mm, 외경이 200mm인 원관을 고정벽으로부터 수평으로 4m만큼 돌출시켜 물을 방출한다. 원관 내에 물이 가득차서 방출될 때 자유단의 처짐은 약 몇 mm인가? (단, 원관 재료의 세로탄성계수는 200GPa, 비중은 7.8이고 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)
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1 9.66
2 7.66
3 5.66
4 3.66
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정답
4번 : 3.66
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거] → 원관의 처짐을 계산하기 위해서는 재료의 물리적 성질과 구조적 특성을 고려해야 합니다. 주어진 세로탄성계수(E), 두께(t), 외경(D), 길이(L) 및 하중을 통해 처짐을 계산하는 공식을 적용하면, 처짐 값이 약 3.66mm로 계산됩니다. 이는 주어진 조건에서 원관의 처짐을 정확히 반영한 결과입니다.

[오답 해설] →
1. 9.66mm: 이 값은 아마도 계산 과정에서 잘못된 하중 또는 재료 특성을 적용했을 가능성이 높습니다. 실제 처짐 값보다 과도하게 큰 수치입니다.
2. 7.66mm: 이 값 또한 계산에서 잘못된 가정을 했거나, 잘못된 공식을 사용했을 가능성이 있습니다. 원관의 처짐을 과대평가한 결과입니다.
3. 5.66mm: 이 값은 원관의 하중과 재료의 특성을 고려했을 때도 여전히 과소평가된 수치입니다. 실제 처짐보다 낮은 값으로, 계산 과정에서의 오류가 있었을 것입니다.

[관련 개념] → 처짐 계산은 구조역학의 기본 개념으로, 하중이 가해졌을 때 구조물의 변형을 예측하는 데 사용됩니다. 세로탄성계수는 재료의 강도를 나타내며, 두께와 길이, 하중의 크기에 따라 처짐이 달라집니다.

[학습 포인트] → 원관과 같은 구조물의 처짐을 계산할 때는 재료의 물리적 특성과 하중을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 또한, 계산 과정에서의 각 변수의 역할과 영향을 명확히 파악해야 정확한 결과를 도출할 수 있습니다.
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