3001 LABS

3001 LABS / 계산 실험실

단위를 맞추고,
반력을 예상해 보세요.

하중이 왼쪽으로 가까워지면 어느 쪽이 더 많이 받칠까요? 답을 예상한 뒤 위치와 단위를 바꾸며 같은 원리가 유지되는지 확인합니다.

작성·운영 3001 LABS · 2026년 10월 6일 · 자체 제작 학습 예제

이 실습은 자격증 구조역학의 기초인 단위 환산과 평형식을 연결합니다. 한쪽은 핀, 다른 쪽은 롤러로 지지한 이상적인 단순보에 아래 방향 집중하중 한 개만 작용한다고 가정합니다. 보의 자중·분포하중·재료 변형은 포함하지 않습니다. 아래 반력은 위 방향을 양(+)으로 표시합니다. 실제 구조물의 설계·안전 검토용 계산기는 아닙니다.

직접 해보기 · 약 10분

먼저 예상하고, 풀이 확인

기본 조건은 보 4 m, A부터 150 cm, 하중 12,000 N입니다. 숫자와 단위가 달라도 같은 물리량인지 확인해 보세요.

조건 하나만 바꿔 보기

아래 버튼은 입력 조건만 바꿉니다. 예상을 적은 뒤 풀이 확인을 누르세요.

입력값과 예상 답은 저장·전송하지 않습니다. 새로고침하면 기본값으로 돌아갑니다. JavaScript 없이도 아래 예제와 해설을 읽을 수 있습니다.

기본 예제를 종이에 풀면

  1. 단위부터 통일합니다. 150 cm ÷ 100 = 1.5 m, 12,000 N ÷ 1,000 = 12 kN. 길이는 m, 힘은 kN으로 맞춥니다.
  2. A점에 대한 모멘트를 씁니다. 반시계 방향을 양으로 하면 RB × 4 − 12 × 1.5 = 0. A 반력은 A점을 지나므로 A점에 대한 모멘트가 0입니다.
  3. B 반력을 구합니다. RB = (12 × 1.5) ÷ 4 = 4.5 kN.
  4. 나머지는 힘의 평형으로 구합니다. RA + RB − 12 = 0이므로 RA = 12 − 4.5 = 7.5 kN.
  5. 다른 기준점으로 검산합니다. B점에 대해서 RA × 4 = 12 × (4 − 1.5). 양쪽 모두 30 kN·m입니다. RA + RB = 12 kN도 확인합니다.

하중이 A에 더 가까우므로 A 반력이 B보다 큽니다. 이 직관은 계산을 대신하지 않지만 A와 B를 뒤바꾸었는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 수직력만 더해 12가 나오는 것으로 검산을 끝내면, 6과 6처럼 합만 맞고 모멘트는 틀린 답을 놓칠 수 있습니다.

틀린 풀이를 고치는 세 가지 방법

나온 답·행동어디서 달라졌나요?다음 풀이에서 할 일
A 반력 7,500 kN12,000 N을 kN으로 바꾸지 않고 단위만 적었을 수 있습니다.각 숫자 옆에 단위를 쓰고 1 kN = 1,000 N으로 환산합니다.
A 반력 4.5 kNA점 모멘트식으로 구한 B 반력을 A라고 적었을 수 있습니다.식의 미지수 이름을 먼저 적고, A점에 놓인 힘의 팔길이는 0임을 확인합니다.
A와 B 모두 6 kN가운데 하중의 대칭 조건을 그대로 적용했습니다.x = L/2인지 확인하고 모멘트 평형으로 검산합니다.

숫자를 바꿔도 설명할 수 있나요?

아래는 자체 제작 연습 문제입니다. 예제의 정답 숫자를 외우는 대신 조건을 읽고 식을 세워 보세요.

  1. L = 6 m, x = 2 m, P = 18 kN일 때 RA와 RB는?
  2. 기본 예제에서 x만 2 m로 바꾸면 왜 두 반력이 같아질까요?
  3. 기본 예제의 하중을 B 바로 위(x = 4 m)에 놓으면 RA는? 두 반력을 더한 값은?
  4. 기본 예제에서 L = 4,000 mm, x = 1,500 mm로 입력하면 결과가 달라질까요?
해답과 이유

1. RB = 18 × 2/6 = 6 kN, RA = 12 kN. 2. RB = 12 × 2/4 = 6 kN, RA = 6 kN. 같은 거리의 양쪽 지지가 절반씩 받습니다. 3. RA = 0, RB = 12 kN, 합은 12 kN입니다. 4. 단위 환산 후 길이와 위치가 같으므로 RA = 7.5 kN, RB = 4.5 kN으로 같습니다.

오답 한 줄을 다음 문제의 행동으로

“단위 실수”만 적는 대신 “12,000 N을 12 kN으로 바꾼 뒤 대입한다”처럼 적어 보세요. CBT 오답 기록 예제에서 기록의 전후를 비교하고, 자격증3001 건축기사 자료에서 구조역학 학습을 이어갈 수 있습니다.

근거와 계산 범위

힘의 합과 모멘트의 합이 0이라는 정적 평형 조건에서 식을 직접 유도했습니다. N·kN과 m·cm·mm는 NIST SI 접두어 안내의 십진 배수를 따릅니다. 위 예제·도구·오답 해설은 3001 LABS가 작성했습니다. 지지 조건이나 하중 종류가 달라지면 이 식을 그대로 적용할 수 없습니다.

작성·점검 원칙 · 오류를 찾으면 입력값·단위와 페이지 주소를 hi@3001.co.kr로 알려 주세요.