[7급 국가직 기계설계 2013년 9번]

다음 그림과 같이 자중을 무시할 수 있는 축의 양끝이 스러스트(thrust) 베어링으로 지지되어 있고, 벨트 풀리가 좌측으로부터 a인 지점에 설치되어 있다. 다음 중 위험속도[rpm]가 가장 큰 것은? (단, $W$는 벨트 풀리의 무게, $l$은 축 길이, $l=\mathrm{a}+\mathrm{b}$이다)

1. ①벨트 풀리가 축 중앙에 위치한 경우
2. ②벨트 풀리가 축의 좌측 끝으로부터 1/3인 지점에 위치한 경우
3. ③벨트 풀리의 무게가 두 배로 변경되고 벨트 풀리가 축 중앙에 위치한 경우
4. ④축 길이가 두 배로 변경되고 벨트 풀리가 축 중앙에 위치한 경우

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