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[9급 국가직 응용역학개론 2024년 8번]

그림과 같이 강체보에 하중 P가 작용할 때, 케이블에 발생하는 길이 변형량[mm]은? (단, 케이블의 단면적 A ＝ 0.1 m2, 탄성계수 E ＝ 200,000 kN/m2이고, 구조물의 자중은 무시한다)
응용역학개론
  1. ①5
  2. ②10
  3. ③20
  4. ④40

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ② — 강체보의 평형 조건을 이용하여 케이블에 작용하는 장력을 구하고, 이 장력과 케이블의 길이, 단면적, 탄성계수를 이용해 길이 변형량을 계산하여 정답을 도출합니다.

선지별 오답 이유

  • ① 5: 케이블의 실제 길이가 5m이므로, 변형량 대신 케이블의 길이를 오답으로 착각하여 선택할 수 있습니다.
  • ② 10: 강체보의 모멘트 평형을 통해 케이블 장력을 계산하고, 이를 축방향 변형 공식에 대입하면 케이블의 길이 변형량이 10mm로 정확히 계산됩니다.
  • ③ 20: 케이블의 장력 계산이나 변형량 공식 적용 과정에서 단위 또는 숫자의 오류가 발생할 경우 나올 수 있는 오답입니다.
  • ④ 40: 케이블에 작용하는 장력의 크기가 40kN이므로, 이 값과 길이 변형량을 혼동하여 오답으로 선택할 수 있습니다.

관련 개념

강체보의 평형 방정식: ∑M=0\sum M = 0, ∑Fx=0\sum F_x = 0, ∑Fy=0\sum F_y = 0을 사용하여 미지 반력 및 부재력을 계산합니다. 케이블의 장력 TT는 A점(힌지)에 대한 모멘트 평형(∑MA=0\sum M_A = 0)을 통해 구할 수 있습니다. 축방향 부재의 변형량은 δ=TLAE\delta = \frac{TL}{AE} 공식으로 계산하며, 이때 TT는 부재에 작용하는 축방향 힘(장력), LL은 부재의 길이, AA는 단면적, EE는 탄성계수입니다.

출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음) · AI 초안 → 검수 완료 (2026-09-18)

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