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수평 및 수직거리를 동일한 정확도로 곽측하여 육면채의 채적을 3000m3 상세 페이지

1[토목기사 필기] 16년 2회차
수평 및 수직거리를 동일한 정확도로 곽측하여 육면채의 채적을 3000m3로 구하였다. 체적계산의 오차를 0.6m3 이하로 하기 위한 수평 및 수직거리 관측의 최대 허용 정확도는?
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해설

육면체의 체적은 V=a×b×hV = a \times b \times h (a, b: 수평거리, h: 수직거리)로 표현되며, 전미분을 이용한 오차 전파식은 dV=Vada+Vbdb+Vhdh=bhda+ahdb+abdhdV = \frac{\partial V}{\partial a}da + \frac{\partial V}{\partial b}db + \frac{\partial V}{\partial h}dh = b \cdot h \cdot da + a \cdot h \cdot db + a \cdot b \cdot dh이다. 수평 및 수직거리를 동일 정확도로 관측하므로 da=db=dh=ϵda = db = dh = \epsilon라 하면, dV=(bh+ah+ab)ϵdV = (bh + ah + ab) \cdot \epsilon이다. 정육면체이고 체적이 3000m³이면 한 변의 길이는 a=b=h=3000314.42ma = b = h = \sqrt[3]{3000} \approx 14.42\text{m}이고, dV=3a2ϵdV = 3a^2 \cdot \epsilon가 된다. 오차 조건 dV0.6m3dV \leq 0.6\text{m}^3에서 3×(14.42)2×ϵ0.63 \times (14.42)^2 \times \epsilon \leq 0.6, ϵ0.66250.00096m\epsilon \leq \frac{0.6}{625} \approx 0.00096\text{m}이다. 이는 관측거리에 대한 허용 상대오차로 나타내면 ϵa=0.0009614.42115000\frac{\epsilon}{a} = \frac{0.00096}{14.42} \approx \frac{1}{15000}이다.

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