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1[9급 지방직 전기기기] 18년 1회차

그림과 같이 30°의 경사면으로 벨트를 이용하여 500[kg]의 물체를 0.1[m/sec]의 속력으로 끌어올리는 전동기를 설계할 때, 요구되는 전동기의 최소한의 출력[W]은? (단, 전동기－벨트 연결부의 효율은 70[%]로 가정하고, 경사면의 마찰은 무시한다)

해설

경사면을 따라 물체를 끌어올리는 데 필요한 동력을 효율로 나누면 전동기 최소 출력은  $350\,\mathrm{W}$ 이다.
마찰을 무시하므로 벨트가 이겨야 할 힘은 중력의 경사면 방향 성분  $F=mg\sin30^{\circ}$ 이다.
 $F=500\times9.8\times0.5=2450\,\mathrm{N}$ 
필요 동력과 전동기 출력:
 $P_L=Fv=2450\times0.1=245\,\mathrm{W}$ 
 $P=\dfrac{P_L}{\eta}=\dfrac{245}{0.7}=350\,\mathrm{W}$ 
330, 340: 효율 70%를 반영한 필요 출력 350 W보다 작아 물체를 끌어올리기에 부족하다.
360: 끌어올릴 수는 있지만 필요한 최소 출력은 아니다.

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