몸무게가 750N인 조종사가 지름 5.5m의 낙하산을 타고 비행기에서 … | [일반기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 2회차

몸무게가 750N인 조종사가 지름 5.5m의 낙하산을 타고 비행기에서 탈출하였다. 항력계수가 1.0이고, 낙하산의 무게를 무시한다면 조종사의 최대 종속도는 약 몇 m/s가 되는가? (단, 공기의 밀도는 1.2 kg/m³ 이다.)

7.25

8.00

5.26

10.04

해설

조종사의 최대 종속도는 약 7.25 m/s이다.
종속도에 도달하면 항력과 무게가 평형을 이루므로  $W = C_D \cdot \dfrac{1}{2}\rho A V^2$ 이 성립한다.
낙하산 투영면적은  $A = \dfrac{\pi D^2}{4} = \dfrac{\pi \times 5.5^2}{4} \approx 23.76\ \mathrm{m^2}$ 이다.
이를 정리하면  $V = \sqrt{\dfrac{2W}{C_D \rho A}} = \sqrt{\dfrac{2 \times 750}{1.0 \times 1.2 \times 23.76}} \approx 7.25\ \mathrm{m/s}$ 이다.

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