8.한 변의 길이가 10mm인 정사각형 단면의 막대가 있다. 온도를 초기 온도로부터 60℃만큼 상승시켜서 길이가 늘어나지 않게 하기 위해 8kN의 힘이 필요할 때 막대의 선팽창계수(a)는 약 몇 ℃-1 인가? (단, 세로탄성계수 E = 200 GPa 이다.)

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정답

해설

열응력 σ=EαΔT이므로 선팽창계수에 대해 정리하면 α=σ/EΔT=(P/A)/EΔT=P/AEΔT=8000/(0.01^2*200*10^9*60 =6.66667*10^-6=20/3*10^-6