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1[9급 지방직 전기기기] 18년 1회차
1,200[rpm]에서 정격출력 16[kW]인 전동기에 축 반경 40[cm]인 벨트가 연결되어 있을 때, 정격 조건에서 이 벨트에 작용하는 힘[N]은?
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1000/π
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1200/π
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1400/π
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1600/π
해설

토크를 축 반경으로 나누면 벨트에 작용하는 힘은 1000π N\dfrac{1000}{\pi}\,\mathrm{N}이다.

각속도: ω=2πN60=2π×120060=40π rad/s\omega=\dfrac{2\pi N}{60}=\dfrac{2\pi\times1200}{60}=40\pi\,\mathrm{rad/s}
토크: T=Pω=1600040π=400π N⋅mT=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{16000}{40\pi}=\dfrac{400}{\pi}\,\mathrm{N\cdot m}

힘: F=Tr=400/π0.4=1000π NF=\dfrac{T}{r}=\dfrac{400/\pi}{0.4}=\dfrac{1000}{\pi}\,\mathrm{N} — 반경은 m 단위로 환산해야 한다.

  • 1200π\dfrac{1200}{\pi}·1400π\dfrac{1400}{\pi}: 토크와 반경을 정확히 대입하면 나오지 않는 값이다.
  • 1600π\dfrac{1600}{\pi}: 반경을 0.25 m로 잘못 잡거나 각속도 계산을 잘못하면 나오는 값이다.

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