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1[일반기계기사 필기] 22년 2회차
지름 20cm인 구의 주위에 물이 2m/s의 속도로 흐르고 있다. 이 때 구의 항력계수가 0.2 라고 할 때 구에 작용하는 항력은 약 몇 N 인가?
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12.6
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204
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0.21
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25.1
해설

항력 공식은 FD=12ρv2ACDF_D = \frac{1}{2}\rho v^2 A C_D이다. 주어진 값: 구의 지름 d=20 cm=0.2 md = 20\text{ cm} = 0.2\text{ m}, 유속 v=2 m/sv = 2\text{ m/s}, 항력계수 CD=0.2C_D = 0.2, 물의 밀도 ρ=1000 kg/m3\rho = 1000\text{ kg/m}^3, 구의 투영면적 A=πd24=π×0.224=0.0314 m2A = \frac{\pi d^2}{4} = \frac{\pi \times 0.2^2}{4} = 0.0314\text{ m}^2이다. 대입하면 FD=12×1000×22×0.0314×0.2=12×1000×4×0.00628=12.56 NF_D = \frac{1}{2} \times 1000 \times 2^2 \times 0.0314 \times 0.2 = \frac{1}{2} \times 1000 \times 4 \times 0.00628 = 12.56\text{ N}이므로 약 12.6 N이다.

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