해설 보기
정답포아송비는 축방향 변형률에 대한 횡방향 변형률의 비(εh/εv)인데, ④는 이를 뒤집어 εv/εh로 서술했으므로 옳지 않습니다.
핵심 개념
재료의 기본 거동 — 탄성거동·크리프·영구변형·포아송비
이 문항은 재료역학의 기본 용어를 정확히 구분하는지를 묻습니다. 탄성거동은 하중을 제거하면 변형이 완전히 회복되는 성질을 말하며, 응력-변형률 관계가 직선인 선형탄성이 대표적이지만 고무처럼 곡선을 그리면서도 회복되는 비선형탄성도 존재합니다. 크리프는 일정한 응력이 계속 유지되는 상태에서 시간이 흐름에 따라 변형이 점점 커지는 현상입니다. 항복 이후 하중을 모두 제거해도 회복되지 않고 남는 변형은 잔류변형, 즉 영구변형입니다. 포아송비는 ν = 횡방향 변형률 ÷ 축방향 변형률(절댓값)로 정의되므로 분자와 분모를 뒤집어 쓰면 안 됩니다.
선지별 해설
①탄성의 본질은 하중 제거 시 변형이 회복된다는 점이지 직선 관계 자체가 아닙니다. 고무 등 비선형탄성 재료가 있으므로 옳은 설명입니다.
②응력 크기가 일정하게 유지되어도 시간 경과에 따라 변형이 증가하는 현상이 크리프이며, 선지는 그 정의를 그대로 서술했습니다.
③항복 이후에는 소성변형이 발생하여 하중을 모두 제거해도 변형이 남습니다. 이 잔류변형을 영구변형이라 하므로 옳습니다.
④포아송비는 축방향 변형률에 대한 횡방향 변형률의 비, 즉 ν = εh/εv입니다. 선지는 역수인 εv/εh로 적었으므로 정의가 뒤바뀌어 틀렸습니다.
해설 보기
정답I0 = Ix1 − Ad²이므로 Ix2 = I0 + A(2d)² = Ix1 + 3Ad² 입니다.
핵심 개념
단면 2차모멘트의 평행축 정리
임의 축에 대한 단면 2차모멘트는 평행축 정리 I = I0 + A·e²로 구합니다. 여기서 I0는 도심축에 대한 단면 2차모멘트, A는 단면적, e는 도심축에서 그 축까지의 거리입니다. 주의할 점은 평행축 정리의 기준이 반드시 '도심축'이라는 것입니다. 이 문항처럼 도심축 값 I0가 주어지지 않고 중간 축의 값 Ix1이 주어지면, 먼저 Ix1 = I0 + A·d²에서 I0 = Ix1 − A·d²로 도심축 값을 되찾은 뒤, 다시 거리 2d를 적용해야 합니다. 도심축을 거치지 않고 Ix1에 곧바로 A·d²를 더하는 것은 오답으로 가는 대표적인 실수입니다.