[9급 국가직 응용역학개론 2024년 1번] 그림과 같이 지면에 케이블로 고정한 기구가 부양력 120 kN과 수평풍하… 정답과 해설

그림과 같이 지면에 케이블로 고정한 기구가 부양력 120 kN과 수평풍하중(W)에 의해 케이블 각도가 60 °에서 정지상태를 유지할 때, 케이블의 장력 T의 크기[kN]는? (단, 케이블의 형상은 선형이다)

응용역학개론

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정답 ② — 기구가 정지상태를 유지하므로 힘의 평형 조건을 적용합니다. 연직 방향 힘의 합이 0임을 이용하여 부양력과 케이블 장력의 연직 성분이 같다고 놓으면,

T \sin(60°) = 120 \text{ kN}

이므로 장력

T

는

240/(\sqrt{3}) \text{ kN}

입니다.

① 120√3 - 연직 방향 힘의 평형식 $120 = T \sin(60°)$ 를 정확히 계산하지 못하고 $120 \times \sin(60°)$ 등으로 잘못 계산한 경우 선택할 수 있는 오답입니다.
② 240/(√3) - 연직 방향 힘의 평형식에서 케이블 장력의 연직 성분을 정확히 적용하여 $T = 120 / \sin(60°)$ 로 계산한 값입니다.
③ 120/(√3) - 케이블 장력 $T$ 를 구할 때 $\sin(60°)$ 를 나누는 과정에서 부양력 120 kN을 2로 곱하는 것을 누락하거나 잘못된 계수를 적용한 오답입니다.
④ 240√3 - 장력을 계산할 때 $\sin(60°)$ 를 나누는 대신 곱하거나, 다른 계산 오류가 발생했을 때 선택할 수 있는 오답입니다.

[9급 국가직 응용역학개론 2024년 1번]