토목기사 응용역학 예상문제

토목기사 응용역학 예상문제 미리보기

응용역학 과목 20문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.

1. 응용역학1번 문항
   지간 10m인 단순보의 중앙에 집중하중 20kN이 작용할 때 한쪽 지점에 발생하는 수직 반력은?
   1. 1.5kN
   2. 2.10kN
   3. 3.15kN
   4. 4.20kN
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   정답 2번. 10kN

   중앙에 집중하중이 작용하는 단순보는 대칭 구조이므로 양쪽 지점이 하중을 균등하게 분담한다. 따라서 각 지점의 반력은 20/2 = 10kN이다.

2. 응용역학2번 문항
   지간 8m인 단순보 전체에 등분포하중 2kN/m가 작용할 때 한쪽 지점의 수직 반력은?
   1. 1.2kN
   2. 2.4kN
   3. 3.6kN
   4. 4.8kN
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   정답 4번. 8kN

   등분포하중의 총합은 wL=2×8=16kN이고 좌우 대칭이므로 각 지점 반력은 16/2=8kN이다. 최대 휨모멘트는 wL²/8이다.

3. 응용역학3번 문항
   지간 6m인 단순보의 중앙에 집중하중 40kN이 작용할 때 최대 휨모멘트는?
   1. 1.40kN·m
   2. 2.60kN·m
   3. 3.120kN·m
   4. 4.240kN·m
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   정답 2번. 60kN·m

   중앙 집중하중을 받는 단순보의 최대 휨모멘트는 보 중앙에서 발생하며 M = PL/4 = (40 × 6)/4 = 60kN·m이다.

4. 응용역학4번 문항
   길이 L인 단순보의 중앙에 집중하중 P가 작용할 때 최대 휨모멘트는?
   1. 1.PL/16
   2. 2.PL/2
   3. 3.PL/8
   4. 4.PL/4
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   정답 4번. PL/4

   단순보 중앙에 P가 실리면 지점 반력이 P/2이고 중앙 모멘트는 (P/2)×(L/2)=PL/4로 최대다. 등분포하중의 wL²/8과 구분한다.

5. 응용역학5번 문항
   단면적 A, 탄성계수 E인 부재에 축방향력 P가 작용하고 길이가 L일 때 축방향 변형량 δ는?
   1. 1.PL/(AE)
   2. 2.PA/(LE)
   3. 3.PE/(AL)
   4. 4.AE/(PL)
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   정답 1번. PL/(AE)

   훅의 법칙 σ=Eε에서 P/A=E·(δ/L)이므로 δ=PL/(AE)가 유도된다. 변형량은 하중과 길이에 비례하고 단면적·탄성계수에는 반비례한다.

6. 응용역학6번 문항
   폭 b, 높이 h인 직사각형 단면의 도심을 지나는 수평축에 대한 단면2차모멘트는?
   1. 1.bh³/12
   2. 2.bh³/3
   3. 3.bh²/6
   4. 4.b²h/12
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   정답 1번. bh³/12

   직사각형 단면의 도심 수평축 단면2차모멘트는 I=bh³/12이다. 밑변축 기준은 bh³/3이고 평행축정리로 서로 연결되며, bh²/6은 단면계수 Z의 값이다.

7. 응용역학7번 문항
   양단이 완전히 구속된 부재의 온도가 ΔT만큼 상승할 때 부재에 생기는 응력의 크기는? (α: 선팽창계수, E: 탄성계수)
   1. 1.E/(α·ΔT)
   2. 2.α·ΔT/E
   3. 3.E·α·ΔT
   4. 4.α·ΔT
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   정답 3번. E·α·ΔT

   구속이 없으면 δ=αΔT·L만큼 늘지만 양단이 막히면 변형률 ε=αΔT가 갇혀 σ=Eε=EαΔT가 생긴다. 부재 길이와는 무관하다.

8. 응용역학8번 문항
   길이 L인 단순보에 전 구간 등분포하중 w가 작용할 때 최대 휨모멘트는?
   1. 1.wL²/2
   2. 2.wL²/4
   3. 3.wL²/8
   4. 4.wL²/12
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   정답 3번. wL²/8

   지점 반력 wL/2로부터 중앙 모멘트는 (wL/2)(L/2)-w(L/2)(L/4)=wL²/8로 최대다. 캔틸레버의 wL²/2와 구분해야 한다.