2025 근로감독 7급 PSAT 언어논리 혁책형 11번 해설 – 푸아송 비

글쓴이 조나탕작성일자 카테고리 7급 PSAT, 국가직, 7급 언어논리, 공무원, 7급태그 , , , , , , , , ,

문제

11. 다음 글에서 알 수 없는 것은?

푸아송 비는 힘이 가해질 때 재료가 어떻게 변형되는지를 나타내는 지표이다. 이것은 재료의 안전성과 성능을 판단하는 데 도움이 된다. 힘을 가하는 방향으로 물체의 길이를 줄어들게 하는 것을 압축 변형이라고 하고, 힘을 가하는 방향으로 물체의 길이를 늘어나게 하는 것을 인장 변형이라고 한다. 대부분의 물체는 한 방향으로 힘을 가해 압축하면 힘을 가하는 방향에 수직인 방향으로 길이가 늘어나고, 물체를 한 방향으로 힘을 가해 당겨서 늘어나게 하면 힘이 가해진 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다. 이러한 거동을 푸아송 효과라고 하며 푸아송 효과의 정도는 물체의 재료에 의해 결정되므로 물체의 재료에 따라 다르게 나타난다. 푸아송 효과를 수치화한 값을 푸아송 비라 하고, 1을 푸아송 비로 나눈 값을 푸아송 수라 한다.

푸아송 비는 금의 경우 0.42~0.44의 값을, 강철의 경우 0.27~0.3의 값을, 콘크리트의 경우 0.15~0.25의 값을 갖는다. 변형에 따라 부피가 거의 변하지 않는 이상적인 재료를 비압축성 재료라 한다. 푸아송 비의 이론적 최댓값은 0.5인데 비압축성 재료에 가까운 재료일수록 푸아송 비가 0.5에 근접한 값을 갖는다. 고무는 비압축성 재료에 가까우므로 0.5에 근접한 값을 갖는다.

인공적으로 음의 푸아송 비를 갖게 하는 재료를 만들 수 있는데 이러한 재료를 메타 재료라 한다. 메타 재료로 이루어진 물체는 내부 구조 형상의 특이성으로 인해 물체가 한쪽 방향으로 힘이 가해져 압축 변형될 때 그 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어들며, 한쪽 방향으로 힘이 가해져 인장 변형될 때는 그 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 늘어난다.

① 강철보다 금이 비압축성 재료에 가깝다.

② 강철의 푸아송 수는 콘크리트의 푸아송 수보다 크다.

③ 고무를 당겨서 힘을 가하는 방향으로 늘어나도록 변형시키는 것은 인장 변형이다.

④ 콘크리트로 이루어진 물체에 힘을 가해 인장 변형을 하면 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다.

⑤ 푸아송 비가 음수인 재료로 이루어진 물체에 힘을 가해 압축하면 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다.

 

출처: 사이버국가고시센터

문제 해설

① 강철보다 금이 비압축성 재료에 가깝다.

푸아송 비는 금의 경우 0.42~0.44의 값을, 강철의 경우 0.27~0.3의 값을, 콘크리트의 경우 0.15~0.25의 값을 갖는다. 변형에 따라 부피가 거의 변하지 않는 이상적인 재료를 비압축성 재료라 한다. 푸아송 비의 이론적 최댓값은 0.5인데 비압축성 재료에 가까운 재료일수록 푸아송 비가 0.5에 근접한 값을 갖는다. 고무는 비압축성 재료에 가까우므로 0.5에 근접한 값을 갖는다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

 

② 강철의 푸아송 수는 콘크리트의 푸아송 수보다 크다.

푸아송 효과를 수치화한 값을 푸아송 비라 하고, 1을 푸아송 비로 나눈 값을 푸아송 수라 한다.

푸아송 비는 금의 경우 0.42~0.44의 값을, 강철의 경우 0.27~0.3의 값을, 콘크리트의 경우 0.15~0.25의 값을 갖는다.

강철의 푸아송 수: \(\dfrac{1}{\text{0.27~0.3}}\)

콘크리트의 푸아송 수: \(\dfrac{1}{\text{0.15~0.25}}\)

푸아송 수는 푸아송 비의 역수이기 때문에 분모의 값이 작을수록 커진다.

강철의 푸아송 수는 콘크리트의 푸아송 수보다 작다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

 

③ 고무를 당겨서 힘을 가하는 방향으로 늘어나도록 변형시키는 것은 인장 변형이다.

힘을 가하는 방향으로 물체의 길이를 늘어나게 하는 것을 인장 변형이라고 한다.

푸아송 비의 이론적 최댓값은 0.5인데 비압축성 재료에 가까운 재료일수록 푸아송 비가 0.5에 근접한 값을 갖는다. 고무는 비압축성 재료에 가까우므로 0.5에 근접한 값을 갖는다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

 

④ 콘크리트로 이루어진 물체에 힘을 가해 인장 변형을 하면 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다.

힘을 가하는 방향으로 물체의 길이를 늘어나게 하는 것을 인장 변형이라고 한다.

대부분의 한 방향으로 힘을 가해 당겨서 늘어나게 하면 힘이 가해진 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다.

푸아송 비는 금의 경우 0.42~0.44의 값을, 강철의 경우 0.27~0.3의 값을, 콘크리트의 경우 0.15~0.25의 값을 갖는다.

인공적으로 음의 푸아송 비를 갖게 하는 재료를 만들 수 있는데 이러한 재료를 메타 재료라 한다. 메타 재료로 이루어진 물체는 내부 구조 형상의 특이성으로 인해 물체가 한쪽 방향으로 힘이 가해져 압축 변형될 때 그 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어들며, 한쪽 방향으로 힘이 가해져 인장 변형될 때는 그 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 늘어난다.

콘크리트의 푸아송 비는 양수이기 때문에 콘크리트로 이루어진 물체에 힘을 가해 인장 변형을 하면 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

 

⑤ 푸아송 비가 음수인 재료로 이루어진 물체에 힘을 가해 압축하면 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어든다.

인공적으로 음의 푸아송 비를 갖게 하는 재료를 만들 수 있는데 이러한 재료를 메타 재료라 한다. 메타 재료로 이루어진 물체는 내부 구조 형상의 특이성으로 인해 물체가 한쪽 방향으로 힘이 가해져 압축 변형될 때 그 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 줄어들며, 한쪽 방향으로 힘이 가해져 인장 변형될 때는 그 힘의 방향에 수직인 방향으로 길이가 늘어난다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

 

정답은 ③번이다.

 

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