9급 국가직 공무원 응용역학개론

9급 국가직 공무원 응용역학개론 2007년 총 20문제

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1. 다음 중 뉴턴의 운동법칙에 해당하지 않는 것은?

① 물체에 작용하는 힘이 평형을 이룬다면 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있고 움직이던 물체는 등속도 직선 운동을 한다.

② 마찰력은 두 물체의 접촉면에서 발생하며 그 힘의 방향은 물체의 운동방향과 반대이다.

③ 움직이는 물체의 가속도 크기는 작용하는 힘에 비례하고 물체의 질량에 반비례하며 방향은 힘의 방향과 같다.

④ 임의의 물체에 작용하는 작용힘과 반작용힘은 그 크기가 같고 방향이 서로 반대이며 동일선상에 있다.

2. 다음 설명 중에서 옳지 않은 것은?

① 힘을 표시하는 3요소는 힘의 크기, 방향, 작용점이다.

② 선형 탄성영역에서는 응력과 변형률이 비례한다.

③ 동마찰계수는 정마찰계수보다 작다.

④ 힘, 변위, 속력, 가속도는 모두 벡터(vector)양이다.

3. 단면의 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 단면 2차 모멘트는 항상 양(＋)의 값이다.

② 동일 단면적의 도심축에 대한 단면 2차 모멘트는 정삼각형이 정사각형보다 크다.

③ 대칭축은 항상 주축이다. 그러나 주축이 항상 대칭축인 것은 아니다.

④ 단면 1차 모멘트는 그 단면의 도심축에 대한 값이 최대이다.

4. 길이 150mm, 지름 15mm의 강봉에 인장력을 가했더니 길이 방향으로 1.0mm가 늘어났다면 지름의 변화량[mm]은? (단, 이 강봉의 포아송수는 4이다)

① 0.025 (감소)

② 0.025 (증가)

③ 0.050 (감소)

④ 0.050 (증가)

5. 다음의 보가 정정 구조물이 되기 위해 필요한 내부힌지의 개수는?

① 필요 없다

② 1개

③ 2개

④ 3개

6. 그림과 같은 구조물에서 BC부재가 100 kN의 인장력을 받을 때 하중 P의 값[kN]은?

① 100.0

② 115.5

③ 141.4

④ 173.2

7. 다음과 같은 응력－변형률 곡선에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 그림 (a)에서 하중을 받아 A점에 도달한 후 하중을 제거했을 때 OA곡선을 따라 O점으로 되돌아가는 재료의 성질을 선형 탄성(linear elasticity)이라 한다.

② 그림 (b)에서 하중을 받아 B점에 도달한 후 하중을 제거했을 때 OB곡선을 따라 되돌아가지 않고 BC를 따라 C점으로 돌아가는 재료의 성질을 비선형 탄성(nonlinear elasticity)이라 한다.

③ 그림 (b)에서 B점에 도달한 후 하중을 제거했을 때 발생한 변형률 OC를 잔류변형률(residual strain)이라 하고 변형률 CD를 탄성적으로 회복된 변형률이라 한다.

④ 그림 (b)에서 B점에서 하중을 완전히 제거한 후 다시 하중을가하면 CB곡선을 따라 응력과 변형률이 발생된다.

8. A단이 고정 지지된 원형봉에 인장력 30kN이 작용하여 그림과 같은 신장량 △가 발생하였다면 이 재료의 탄성계수[GPa]는? (단, 계산의 편의상 원주율 π＝3으로 한다)

① 50

② 100

③ 150

④ 200

9. 다음 설명 중에서 옳지 않은 것은?

① 평형방정식의 수보다 많은 미지의 힘을 갖는 구조물을 부정정 구조물이라 부른다.

② 기하학적 불안정은 구조물의 반력 성분이 외적 안정을 확보할 수 있도록 적절하게 배열되어 있지 않거나 구속되지 않는 경우를 말한다.

③ 트러스 구조물에서 부재의 수와 반력의 수의 합이 절점 수의 2배보다 작으면 부정정 트러스 구조물이다.

④ 구조물을 적절하게 구속하기 위해서는 반력의 작용선들이 동일한 점에서 교차되지 않도록 해야 한다.

10. 다음 부정정보의 B단에 모멘트를 작용시킬 때, A단에 전달되는 모멘트(MA)는 B단의 작용 모멘트(MB)의 몇 배가 되는가? 단, E: 탄성계수, I: 단면 2차 모멘트)

① 0.5배

② 1.0배

③ 1.5배

④ 2.0배

11. 다음의 구조형식 중 구조 계산 시 부재들이 축방향력만을 받는 것으로 가정되는 구조형식은?

① 보

② 트러스

③ 라멘

④ 아치

12. 다음 그림은 임의의 하중이 가해지고 있는 단순보의 전단력선도이다. 최대 휨모멘트[kNㆍm]는?

① 3.0

② 3.5

③ 4.0

④ 4.5

13. 단순보 CD에 발생하는 최대 휨모멘트[kNㆍm]는?

① 50

② 75

③ 100

④ 150

14. 단순 지지된 트러스에서 부재 A, B의 부재력[kN]은? (순서대로 A, B)

① 5(압축), 3(인장)

② 5(인장), 3(압축)

③ 3(압축), 5(인장)

④ 3(인장), 5(압축)

15. 단면이 폭 300mm, 높이 500mm인 단순보의 중앙 지간에 집중 하중 10 kN이 작용하고 있다. 이 구조물에서 생기는 최대 휨응력(σmax[MPa])은?

① σmax=1

② σmax=2

③ σmax=100

④ σmax=200

16. 다음 그림은 임의의 하중을 받는 단순보의 전단력선도이다. 옳지 않은 것은? (단, 보의 자중은 고려하지 않는다)

① AB 구간에는 1 kN/m의 등분포하중이 작용한다.

② CD 구간에는 하중이 작용하지 않는다.

③ 전단력선도에서 (＋)부 면적과 (－)부 면적은 같다.

④ B점에 집중하중이 작용한다.

17. 아래 그림과 같이 스프링 상수가 각각 k1, k2인 부재 AD와 BF가 길이 L인 단순보 AB를 지지하는 구조물에서 A점으로부터 L/2만큼 떨어진 C점에 수직 하중 P가 작용하고 있다. 하중 재하점의 수직처짐 δ는? (단, 보 AB의 휨강성은 EI이며 보의 축변형 및 전단변형은 무시한다)

18. 오일러－베르누이 가정이 적용되는 균일단면 보의 응력에 관한 설명으로 옳은 것은?

① 휨을 받는 단면에 발생하는 법선(단면에 수직) 응력은 단면 계수에 비례한다.

② 직사각형 단면 내 전단응력은 단면의 상ㆍ하 끝단에서 최대 이다.

③ 휨을 받는 단면에 발생하는 법선(단면에 수직) 변형률은 중립축으로부터의 거리에 비례한다.

④ 단면이 I형인 경우 복부판(web)과 평행한 수직방향 하중이 작용할 때 단면에 작용하는 전단응력의 방향은 모두 수직방향 (수직전단응력)이다.

19. 그림과 같이 휨강성 EI가 일정한 단순보에 등분포 하중 ω가 작용할 때 최대처짐각 θ와 최대처짐량 δ는? (순서대로 θ, δ)

20. 기둥에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 기둥은 세장비에 따라 단주, 중간주, 장주로 구분할 수 있다.

② 단주에 편심 압축하중이 단면의 핵(core) 안에 작용하면 단면 내 어느 점에서도 인장응력이 발생하지 않는다.

③ 기둥의 세장비는 기둥단면의 단면적, 단면 2차 모멘트, 그리고 기둥의 길이로 계산된다.

④ 장주의 양단이 핀 지지되지 않은 경우의 탄성 좌굴 하중은 양단이 핀 지지된 장주의 오일러 공식에 유효길이(effective length)를 사용하여 구할 수 있으며 양단이 고정된 장주의 유효길이 계수(effective length factor)는 0.7이다.

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