굵기가 110mm2인 전차선의 잔존 단면적을 67.6mm2, 잔존 지름을 7.5mm로 하고, 안전율은 2.5, 전차선의 파괴강도는 35㎏/mm2이면 전차선의 허용장력 T는 약 몇 ㎏f 인가? - 문제 상세보기

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문제 ID: 525130

카테고리: 전기철도기사

강의: 전기철도기사 (2003-05-25 시행)

키워드: 없음

문제

굵기가 110mm2인 전차선의 잔존 단면적을 67.6mm2, 잔존 지름을 7.5mm로 하고, 안전율은 2.5, 전차선의 파괴강도는 35㎏/mm2이면 전차선의 허용장력 T는 약 몇 ㎏f 인가?

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정답

2번 : 946

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[정답 근거]
전차선의 허용장력 T는 다음의 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
\[ T = \frac{(잔존 단면적) \times (전차선의 파괴강도)}{안전율} \]
여기서 잔존 단면적은 67.6 mm², 전차선의 파괴강도는 35 kg/mm², 안전율은 2.5입니다.
따라서,
\[ T = \frac{67.6 \, \text{mm}^2 \times 35 \, \text{kg/mm}^2}{2.5} = \frac{2366 \, \text{kg}}{2.5} = 946.4 \, \text{kgf} \]
이므로, 허용장력 T는 약 946 kgf가 되어 정답은 2번입니다.

[오답 해설]
1번 (745 kgf): 이 값은 계산 과정에서 잔존 단면적이나 파괴강도, 안전율을 잘못 적용한 결과로 보입니다.
3번 (1176 kgf): 이 값은 안전율을 고려하지 않거나, 잔존 단면적과 파괴강도를 잘못 계산한 것으로 추정됩니다.
4번 (1275 kgf): 이 값은 파괴강도를 과대평가하거나 안전율을 무시한 계산에서 나온 것으로 보입니다.

[관련 개념]
- 허용장력: 재료가 안전하게 견딜 수 있는 장력을 의미하며, 안전율을 고려하여 계산합니다.
- 안전율: 구조물이나 재료의 안전성을 확보하기 위해 설정하는 비율로, 일반적으로 1보다 큰 값을 사용합니다.
- 파괴강도: 재료가 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력을 의미합니다.

[학습 포인트]
전차선과 같은 구조물의 허용장력을 계산할 때는 잔존 단면적, 파괴강도, 안전율을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 안전한 설계를 할 수 있으며, 실무에서도 필수적인 계산 능력을 기를 수 있습니다.

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