[감정사 2019년 37번] 와이어 로프에 매달려 있는 10 kN의 화물을 2초 동안에 1 m/s에서… 정답과 해설

와이어 로프에 매달려 있는 10 kN의 화물을 2초 동안에 1 m/s에서 5 m/s로 등가속하여 감아올릴 때 이 와이어 로프에 걸리는 장력은? (단, 중력가속도는 10 m/s²으로 한다.)

감정에 관한 일반적 지식

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정답 ② — 화물의 질량은

1\text{ t}

이며

2

초 동안

1\text{ m/s}

에서

5\text{ m/s}

로 등가속되므로 가속도는

2\text{ m/s}^2

입니다. 따라서 로프에 걸리는 장력은 정하중

10\text{ kN}

에 가속에 따른 관성력

2\text{ kN}

을 더한

12\text{ kN}

이 됩니다.

① 감속 상승하거나 하강 가속할 때 나타날 수 있는 장력 값으로, 상향으로 가속하여 감아올리는 본 문제의 조건에서는 정적 하중인 $10\text{ kN}$ 보다 커야 하므로 잘못되었습니다.
② 가속도 $a = \frac{5 - 1}{2} = 2\text{ m/s}^2$ 이고, 질량 $m = \frac{10\text{ kN}}{10\text{ m/s}^2} = 1\text{ t}$ 이므로 장력은 $T = 10\text{ kN} + 1\text{ t} \times 2\text{ m/s}^2 = 12\text{ kN}$ 이 되어 옳습니다.
③ 가속도를 과도하게 계산하거나 다른 계수를 잘못 적용하여 정적 하중에 $6\text{ kN}$ 의 관성력을 더한 값으로 잘못되었습니다.
④ 중력가속도와 동일한 크기의 상향 가속도( $10\text{ m/s}^2$ )가 발생하여 중량의 2배가 걸리는 경우에 해당하는 수치이므로 본 문제의 계산 결과와 일치하지 않습니다.

[감정사 2019년 37번]