9급 지방직 공무원 응용역학개론(2017. 6. 17.) 시험일자 : 2017년 6월 17일
1. 그림과 같이 보 BD가 같은 탄성계수를 갖는 케이블 AB와 CD에 의해 수직하중 P를 지지하고 있다. 케이블 AB의 길이가 L이라 할 때, 보 BD가 수평을 유지하기 위한 케이블 CD의 길이는? (단, 보 BD는 강체이고, 케이블 AB의 단면적은 케이블 CD의 단면적의 3배이며, 모든 자중은 무시한다)
- ① 1/L
- ② 3L/4
- ③ L
- ④ 3L
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2. 그림과 같은 트러스 구조물에서 부재 AD의 부재력[kN]은? (단, 모든 자중은 무시한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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3. 지름 d＝50mm, 길이 L＝1m인 강봉의 원형단면 도심에 축방향 인장력이 작용했을 때 길이는 1mm 늘어나고, 지름은 0.0055mm 줄어들었다. 탄성계수 E＝1.998×105[N/mm2]라면 전단탄성계수 G의 크기[N/mm2]는? (단, 강봉의 축강성은 일정하고, 자중은 무시한다)
- ① 9.0×104
- ② 10.0×104
- ③ 12.0×104
- ④ 15.0×104
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4. 그림과 같이 50kN의 수직하중이 작용하는 트러스 구조물에서 BC 부재력의 크기[kN]는? (단, 모든 자중은 무시한다)
- ① 0
- ② 25
- ③ 50
- ④ 100
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5. 케이블 BC의 허용축력이 150kN일 때, 그림과 같은 100kN의 수직하중을 지지할 수 있는 구조물에서, 경사각 0°≤θ≤60°일 때, 가장 작은 단면의 케이블을 사용하려고 한다. 필요한 경사각의 크기는? (단, 봉 AB는 강체로 가정하고, 모든 자중과 미소변형 및 케이블의 처짐은 무시한다)
- ① 10°
- ② 30°
- ③ 50°
- ④ 60°
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6. 그림과 같은 정정보의 휨변형에 의한 B점의 수직 변위의 크기[mm]는? (단, B점은 힌지이고, 휨강성 EI＝100,000kNㆍm2이고, 자중은 무시한다)
- ① 3.6
- ② 7.2
- ③ 12.2
- ④ 14.4
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7. 그림과 같은 단순보의 수직 반력 RA 및 RB가 같기 위한 거리 x의 크기[m]는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)
- ① 7/3
- ② 8/3
- ③ 10/3
- ④ 11/3
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8. 그림과 같이 길이가 L인 부정정보에서, B지점이 δ만큼 침하하였다. 이때 B지점에 발생하는 반력의 크기는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시하며, 휨에 의한 변형만을 고려한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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9. 그림과 같은 외팔보의 자유단에 모멘트 하중(＝PㆍL)이 작용할 때 보에 저장되는 탄성 변형에너지와 동일한 크기의 탄성 변형에너지를 집중하중을 이용하여 발생시키고자 할 때, 보의 자유단에 작용시켜야 하는 수직하중 Q의 크기는? (단, 모든 보의 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)
- ① √2P
- ② 2√2P
- ③ √3P
- ④ 2√3P
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10. 그림의 봉 부재는 단면적이 10,000mm2이며, 단면도심에 압축하중 P를 받고 있다. 이 부재의 변형에너지밀도(strain energy density, u)가 u＝0.01N/mm2일 때, 수평하중 P의 크기[kN]는? (단, 부재의 축강성 EA＝500kN이고, 자중은 무시한다)
- ① 10
- ② 11
- ③ 100
- ④ 110
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11. 그림과 같이 x-y평면상에 있는 단면의 최대 주단면 2차모멘트 Imax[mm4]는? (단, 축과 축의 원점 C는 단면의 도심이다. 단면 2차모멘트는 Ix＝3mm4, Iy＝7mm4이며, 최소 주단면 2차모멘트 Imin＝2mm4이다)
- ① 5
- ② 6
- ③ 7
- ④ 8
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12. 그림과 같이 2개의 힘이 동일점 O에 작용할 때, 두 힘 U, V의 합력의 크기[kN]는?
- ① 1
- ② 2
- ③ 3
- ④ 4
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13. 공칭응력(nominal stress)과 진응력(true stress, 실제응력), 공칭변형률(nominal strain)과 진변형률(true strain, 실제변형률)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 변형이 일어난 단면에서의 실제 단면적을 사용하여 계산한 응력을 공칭응력이라고 한다.
- ② 모든 공학적 용도에서는 진응력과 진변형률을 사용하여야 한다.
- ③ 인장실험의 경우 진응력은 공칭응력보다 크다.
- ④ 인장실험의 경우 진변형률은 공칭변형률보다 크다.
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14. 그림과 같은 하중을 받는 사각형 단면의 탄성 거동하는 짧은 기둥이 있다. A점의 응력이 압축이 되기 위한 P1/P2의 최솟값은? (단, 기둥의 자중은 무시한다)
- ① 6
- ② 8
- ③ 10
- ④ 12
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15. 그림과 같은 라멘 구조물에서 지점 A의 반력의 크기[kN]는? (단, 모든 부재의 축강성과 휨강성은 일정하고, 자중은 무시한다)
- ① 60
- ② 84
- ③ 105
- ④ 140
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16. 그림과 같은 삼각형 단면에서 y축에서 도심까지의 거리는?
- ① 2a+b/3
- ② a+2b/4
- ③ a+b/3
- ④ a+2b/3
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17. 그림과 같은 양단 고정보에 수직하중이 작용할 때, 하중 작용점 위치의 휨모멘트 크기[kNㆍm]는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)
- ① 125
- ② 250
- ③ 275
- ④ 400
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18. 그림과 같이 트러스 부재들의 연결점 B에 수직하중 P가 작용하고 있다. 모든 부재들의 길이 L, 단면적 A, 탄성계수 E가 같은 경우, 부재 BC의 부재력은? (단, 모든 자중은 무시한다)
- ① P/3(압축)
- ② P/2(인장)
- ③ 2P/3(압축)
- ④ 3P/4(인장)
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19. 그림과 같은 구조물에서 C점에 단위크기(＝1)의 수직방향 처짐을 발생시키고자 할 때, C점에 가해 주어야 하는 수직하중 P의 크기는? (단, 모든 자중은 무시하고, AC, BC 부재의 단면적은 A, 탄성계수는 E인 트러스 부재이다)
- ① EA/4L
- ② EA/3L
- ③ EA/2L
- ④ EA/L
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20. 단면적 500mm2, 길이 1m인 강봉 단면의 도심에 100kN의 인장력을 주었더니, 길이가 1mm 늘어났다. 이 강봉의 탄성계수 E[N/mm2]는? (단, 강봉의 축강성은 일정하고, 자중은 무시한다)
- ① 1.0×105
- ② 1.5×105
- ③ 1.8×105
- ④ 2.0×105
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