일반기계기사 재료역학 예상문제

일반기계기사 재료역학 예상문제 미리보기

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

1. 재료역학1번 문항
   단면적 A인 봉에 축방향 하중 P가 작용할 때 수직응력 σ를 구하는 식으로 옳은 것은?
   1. 1.σ = P × A
   2. 2.σ = A / P
   3. 3.σ = P × A²
   4. 4.σ = P / A
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   정답 4번. σ = P / A

   수직응력은 축방향 하중을 하중에 수직인 단면적으로 나눈 값이므로 σ=P/A로 정의되며, 하중과 면적을 곱한 꼴은 차원부터 응력이 될 수 없습니다.

2. 재료역학2번 문항
   탄성한도 내에서 응력과 변형률이 비례한다는 훅의 법칙을 옳게 나타낸 것은?
   1. 1.σ = E/ε
   2. 2.ε = E·σ
   3. 3.σ = E·ε
   4. 4.σ = ε/E
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   정답 3번. σ = E·ε

   훅의 법칙은 탄성한도 안에서 응력이 변형률에 비례한다는 법칙으로 σ=Eε이며, 비례상수 E는 세로탄성계수라 부르고 σ=E/ε 꼴은 성립하지 않습니다.

3. 재료역학3번 문항
   세로탄성계수(영률) E의 단위로 옳은 것은?
   1. 1.N
   2. 2.Pa (N/m²)
   3. 3.m
   4. 4.N·m
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   정답 2번. Pa (N/m²)

   영률은 응력을 변형률로 나눈 값인데 변형률이 무차원이므로 단위는 응력과 같은 Pa(N/m²)이며, N과 N·m은 각각 힘과 모멘트의 단위입니다.

4. 재료역학4번 문항
   봉이 인장될 때 가로변형률과 세로변형률의 비를 나타내는 재료 상수는?
   1. 1.안전율
   2. 2.푸아송비
   3. 3.비틀림계수
   4. 4.좌굴계수
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   정답 2번. 푸아송비

   푸아송비는 축방향 변형률에 대한 가로방향 변형률 비의 절댓값으로 대부분 금속에서 약 0.3이며, 안전율이나 세장비와 달리 재료 고유의 탄성상수입니다.

5. 재료역학5번 문항
   길이 L, 단면적 A, 탄성계수 E인 봉에 하중 P가 작용할 때 신장량 δ는?
   1. 1.δ = PA / (LE)
   2. 2.δ = PE / (AL)
   3. 3.δ = PL / (AE)
   4. 4.δ = AE / (PL)
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   정답 3번. δ = PL / (AE)

   축하중을 받는 봉의 신장량은 δ=PL/AE로 구하며, 하중 P와 길이 L에 비례하고 단면적 A와 탄성계수 E에 반비례하므로 굵고 단단할수록 덜 늘어납니다.

6. 재료역학6번 문항
   단면에 평행하게 작용하는 힘에 의해 생기는 응력은?
   1. 1.수직응력
   2. 2.전단응력
   3. 3.열응력
   4. 4.좌굴응력
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   정답 2번. 전단응력

   단면에 평행하게 접선방향으로 작용하는 하중이 만드는 응력이 전단응력 τ=F/A이며, 단면에 수직으로 작용해 인장·압축을 일으키는 수직응력과 구분됩니다.

7. 재료역학7번 문항
   지름 d인 원형축의 극단면2차모멘트(극관성모멘트) J로 옳은 것은?
   1. 1.J = πd⁴ / 64
   2. 2.J = πd³ / 32
   3. 3.J = πd⁴ / 16
   4. 4.J = πd⁴ / 32
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   정답 4번. J = πd⁴ / 32

   원형 단면의 극단면2차모멘트는 J=πd⁴/32이고 이는 중립축 단면2차모멘트 πd⁴/64의 2배이며, 비틀림 강성과 비틀림각 계산에 그대로 쓰입니다.

8. 재료역학8번 문항
   길이 L, 전단탄성계수 G, 극단면2차모멘트 J인 축에 토크 T가 작용할 때 비틀림각 θ는?
   1. 1.θ = GJ / (TL)
   2. 2.θ = TL / (GJ)
   3. 3.θ = TL / (GA)
   4. 4.θ = TJ / (GL)
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   정답 2번. θ = TL / (GJ)

   비틀림각은 θ=TL/GJ로 계산하여 토크 T와 길이 L에 비례하고 전단탄성계수 G와 극단면2차모멘트 J에 반비례하므로, 굵은 축일수록 덜 비틀립니다.