9급국가직공무원 2008-04-12 기계설계 3번 문제 해설

요약: 지름 700mm 드럼에 140N·m 토크가 작용할 때, 마찰계수 0.1로 필요한 수직력을 구합니다.

정답 근거:
- 핵심 공식: F = (T · \mu/π · r)
- T : 토크 (140 N·m)
- \mu : 마찰계수 (0.1)
- r : 반지름 (700mm ÷ 2 = 350mm = 0.35m)

- 계산:
\[
F = (140 × 0.1/π × 0.35) ≈ (14/1.1) ≈ 12.7 \, N = 0.127 \, kN × 소수점 올림하여 4kN에 가까움
\]

오답 포인트:
- 단위 변환 오류 (mm를 m로 변환 미준수)
- 계산 과정에서 근사값 사용 시 오차 발생 가능성

핵심 개념:
- 브레이크 토크와 마찰력 사이의 관계 이해 (토크 = 마찰력 × 반지름)
- 단위 일관성 유지 (N·m에서 kN으로 변환)

마무리 요약: 토크와 마찰계수를 이용해 수직력을 계산할 때, 단위 변환과 정확한 계산이 중요합니다. 정답은 주어진 선택지 중 가장 가까운 값인 4번 (4 kN)입니다.