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지름 d인 구(球)가 밀도 ρ의 유체 속을 유속 V로 침강할 때 구의 … | [토목기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 18년 3회차
지름 d인 구(球)가 밀도 ρ의 유체 속을 유속 V로 침강할 때 구의 항력 D는? (단, 항력계수는 CD라 한다.)
1
18CDπd2ρV2\dfrac{1}{8}C_D \pi d^2 \rho V^2
2
12CDπd2ρV2\dfrac{1}{2}C_D\pi d^2\rho V^2
3
14CDπd2ρV2\dfrac{1}{4}C_D\pi d^2\rho V^2
4
CDπd2ρV2C_D \pi d^2 \rho V^2
해설

구의 항력은 D=18CDπd2ρV2D=\dfrac{1}{8}C_D\pi d^2\rho V^2로 표현된다.

항력의 기본식 D=CD⋅12ρV2⋅AD=C_D\cdot\dfrac{1}{2}\rho V^2\cdot A에서 구의 투영면적은 A=πd24A=\dfrac{\pi d^2}{4}이므로, 두 식을 결합하면 계수가 18\dfrac{1}{8}이 된다.

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