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다음 그림과 같은 조건에서 어떤 투사체가 초기속도 360m/s로 수평방… | [일반기계기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 2회차
다음 그림과 같은 조건에서 어떤 투사체가 초기속도 360m/s로 수평방향과 30°의 각도로 발사되었다. 이때 2초 후 수직방향에 대한 속도는 약 몇 m/s 인가? (단, 공기저항 무시, 중력가속도는 9.81 m/s2 이다.)
문제 이미지
1
40.1
2
80.2
3
160
4
321
해설

2초 뒤 연직방향 속도는 약 160m/s이다.

발사속도 360m/s가 수평과 30°를 이루므로 처음 연직 성분은 vy0=360sin30=180m/sv_{y0}=360\sin30^\circ=180\,\mathrm{m/s} 이다.

공기저항을 무시하면 연직방향은 중력만 작용하는 등가속도 운동이므로
vy=vy0gt=1809.81×2=160.4m/sv_y=v_{y0}-gt=180-9.81\times2=160.4\,\mathrm{m/s}

수평 성분 360cos30=311.8m/s360\cos30^\circ=311.8\,\mathrm{m/s} 는 시간이 지나도 변하지 않으므로 이 물음과 무관하고, 그림의 절벽 높이 150m 역시 지면 도달 시각이나 수평 도달거리를 물을 때 쓰는 값이다.

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