9급 국가직 공무원 응용역학개론 (2007-04-14)

1.다음 중 뉴턴의 운동법칙에 해당하지 않는 것은?

1. ①물체에 작용하는 힘이 평형을 이룬다면 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있고 움직이던 물체는 등속도 직선 운동을 한다.
2. ②마찰력은 두 물체의 접촉면에서 발생하며 그 힘의 방향은 물체의 운동방향과 반대이다.
3. ③움직이는 물체의 가속도 크기는 작용하는 힘에 비례하고 물체의 질량에 반비례하며 방향은 힘의 방향과 같다.
4. ④임의의 물체에 작용하는 작용힘과 반작용힘은 그 크기가 같고 방향이 서로 반대이며 동일선상에 있다.

2.다음 설명 중에서 옳지 않은 것은?

1. ①힘을 표시하는 3요소는 힘의 크기, 방향, 작용점이다.
2. ②선형 탄성영역에서는 응력과 변형률이 비례한다.
3. ③동마찰계수는 정마찰계수보다 작다.
4. ④힘, 변위, 속력, 가속도는 모두 벡터(vector)양이다.

3.단면의 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. ①단면 2차 모멘트는 항상 양(＋)의 값이다.
2. ②동일 단면적의 도심축에 대한 단면 2차 모멘트는 정삼각형이 정사각형보다 크다.
3. ③대칭축은 항상 주축이다. 그러나 주축이 항상 대칭축인 것은 아니다.
4. ④단면 1차 모멘트는 그 단면의 도심축에 대한 값이 최대이다.

4.길이 150mm, 지름 15mm의 강봉에 인장력을 가했더니 길이 방향으로 1.0mm가 늘어났다면 지름의 변화량[mm]은? (단, 이 강봉의 포아송수는 4이다)

1. ①0.025 (감소)
2. ②0.025 (증가)
3. ③0.050 (감소)
4. ④0.050 (증가)

5.다음의 보가 정정 구조물이 되기 위해 필요한 내부힌지의 개수는?

1. ①필요 없다
2. ②1개
3. ③2개
4. ④3개

6.그림과 같은 구조물에서 BC부재가 100 kN의 인장력을 받을 때 하중 P의 값[kN]은?

1. ①100.0
2. ②115.5
3. ③141.4
4. ④173.2

7.다음과 같은 응력－변형률 곡선에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. ①그림 (a)에서 하중을 받아 A점에 도달한 후 하중을 제거했을 때 OA곡선을 따라 O점으로 되돌아가는 재료의 성질을 선형 탄성(linear elasticity)이라 한다.
2. ②그림 (b)에서 하중을 받아 B점에 도달한 후 하중을 제거했을 때 OB곡선을 따라 되돌아가지 않고 BC를 따라 C점으로 돌아가는 재료의 성질을 비선형 탄성(nonlinear elasticity)이라 한다.
3. ③그림 (b)에서 B점에 도달한 후 하중을 제거했을 때 발생한 변형률 OC를 잔류변형률(residual strain)이라 하고 변형률 CD를 탄성적으로 회복된 변형률이라 한다.
4. ④그림 (b)에서 B점에서 하중을 완전히 제거한 후 다시 하중을가하면 CB곡선을 따라 응력과 변형률이 발생된다.

8.A단이 고정 지지된 원형봉에 인장력 30kN이 작용하여 그림과 같은 신장량 △가 발생하였다면 이 재료의 탄성계수[GPa]는? (단, 계산의 편의상 원주율 π＝3으로 한다)

1. ①50
2. ②100
3. ③150
4. ④200

9.다음 설명 중에서 옳지 않은 것은?

1. ①평형방정식의 수보다 많은 미지의 힘을 갖는 구조물을 부정정 구조물이라 부른다.
2. ②기하학적 불안정은 구조물의 반력 성분이 외적 안정을 확보할 수 있도록 적절하게 배열되어 있지 않거나 구속되지 않는 경우를 말한다.
3. ③트러스 구조물에서 부재의 수와 반력의 수의 합이 절점 수의 2배보다 작으면 부정정 트러스 구조물이다.
4. ④구조물을 적절하게 구속하기 위해서는 반력의 작용선들이 동일한 점에서 교차되지 않도록 해야 한다.

10.다음 부정정보의 B단에 모멘트를 작용시킬 때, A단에 전달되는 모멘트(MA)는 B단의 작용 모멘트(MB)의 몇 배가 되는가? 단, E: 탄성계수, I: 단면 2차 모멘트)

1. ①0.5배
2. ②1.0배
3. ③1.5배
4. ④2.0배

11.다음의 구조형식 중 구조 계산 시 부재들이 축방향력만을 받는 것으로 가정되는 구조형식은?

1. ①보
2. ②트러스
3. ③라멘
4. ④아치

12.다음 그림은 임의의 하중이 가해지고 있는 단순보의 전단력선도이다. 최대 휨모멘트[kNㆍm]는?

1. ①3.0
2. ②3.5
3. ③4.0
4. ④4.5

13.단순보 CD에 발생하는 최대 휨모멘트[kNㆍm]는?

1. ①50
2. ②75
3. ③100
4. ④150

14.단순 지지된 트러스에서 부재 A, B의 부재력[kN]은? (순서대로 A, B)

1. ①5(압축), 3(인장)
2. ②5(인장), 3(압축)
3. ③3(압축), 5(인장)
4. ④3(인장), 5(압축)

15.단면이 폭 300mm, 높이 500mm인 단순보의 중앙 지간에 집중 하중 10 kN이 작용하고 있다. 이 구조물에서 생기는 최대 휨응력(σmax[MPa])은?

1. ①σmax=1
2. ②σmax=2
3. ③σmax=100
4. ④σmax=200

16.다음 그림은 임의의 하중을 받는 단순보의 전단력선도이다. 옳지 않은 것은? (단, 보의 자중은 고려하지 않는다)

1. ①AB 구간에는 1 kN/m의 등분포하중이 작용한다.
2. ②CD 구간에는 하중이 작용하지 않는다.
3. ③전단력선도에서 (＋)부 면적과 (－)부 면적은 같다.
4. ④B점에 집중하중이 작용한다.

17.아래 그림과 같이 스프링 상수가 각각 k1, k2인 부재 AD와 BF가 길이 L인 단순보 AB를 지지하는 구조물에서 A점으로부터 L/2만큼 떨어진 C점에 수직 하중 P가 작용하고 있다. 하중 재하점의 수직처짐 δ는? (단, 보 AB의 휨강성은 EI이며 보의 축변형 및 전단변형은 무시한다)

1. ①
2. ②
3. ③
4. ④

18.오일러－베르누이 가정이 적용되는 균일단면 보의 응력에 관한 설명으로 옳은 것은?

1. ①휨을 받는 단면에 발생하는 법선(단면에 수직) 응력은 단면 계수에 비례한다.
2. ②직사각형 단면 내 전단응력은 단면의 상ㆍ하 끝단에서 최대 이다.
3. ③휨을 받는 단면에 발생하는 법선(단면에 수직) 변형률은 중립축으로부터의 거리에 비례한다.
4. ④단면이 I형인 경우 복부판(web)과 평행한 수직방향 하중이 작용할 때 단면에 작용하는 전단응력의 방향은 모두 수직방향 (수직전단응력)이다.

19.그림과 같이 휨강성 EI가 일정한 단순보에 등분포 하중 ω가 작용할 때 최대처짐각 θ와 최대처짐량 δ는? (순서대로 θ, δ)

1. ①
2. ②
3. ③
4. ④

20.기둥에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. ①기둥은 세장비에 따라 단주, 중간주, 장주로 구분할 수 있다.
2. ②단주에 편심 압축하중이 단면의 핵(core) 안에 작용하면 단면 내 어느 점에서도 인장응력이 발생하지 않는다.
3. ③기둥의 세장비는 기둥단면의 단면적, 단면 2차 모멘트, 그리고 기둥의 길이로 계산된다.
4. ④장주의 양단이 핀 지지되지 않은 경우의 탄성 좌굴 하중은 양단이 핀 지지된 장주의 오일러 공식에 유효길이(effective length)를 사용하여 구할 수 있으며 양단이 고정된 장주의 유효길이 계수(effective length factor)는 0.7이다.