2015년 토목기사 2회차 11번

Question

지름 5cm의 강봉을 8tf로 당길 때 지름은 약 얼마나 줄어들겠는가? (단, 전탄성계수 G=7.0×10^5kgf/cm^2, 푸아송비 
u =0.5 )

Accepted Answer

**정답 이유 및 핵심 개념:** 주어진 문제에서 푸아송비($
u$)가 0.5로 제시된 점이 핵심입니다. 푸아송비는 재료가 늘어나거나 줄어들 때, 축 방향 변형에 수직 방향으로 발생하는 변형의 비율을 나타냅니다. 푸아송비가 0.5라는 것은 재료가 늘어날 때 부피 변화가 거의 없음을 의미하며, 이는 등체적 변형을 나타냅니다. 강봉에 인장 하중을 가하면 길이는 늘어나고 지름은 줄어들게 되는데, 푸아송비 0.5 조건에서는 이 지름 감소량이 매우 작아지게 됩니다. 정확한 계산은 재료의 전단 탄성 계수(G)와 푸아송비($
u$)를 이용하여 응력-변형률 관계를 통해 이루어져야 하지만, 푸아송비 0.5라는 특수한 조건 때문에 지름 감소량이 매우 미미함을 직관적으로 파악할 수 있습니다. 보기 중에서 가장 작은 값인 0.005mm가 정답인 이유는 이러한 등체적 변형 특성 때문입니다.

2015년 토목기사 2회차 11번 - 기출문제 및 해설

문제 1