무게가 1000N인 물체를 지름 5m 인 낙하산에 매달아 낙하할 때 종… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

종속도(terminal velocity)는 중력과 항력이 평형을 이루는 상태에서의 속도이므로 $W = F_D$를 만족한다. 항력 공식 $F_D = \frac{1}{2}\rho v^2 C_D A$를 적용하면, $W = \frac{1}{2}\rho v^2 C_D A$에서 $v = \sqrt{\frac{2W}{\rho C_D A}}$이다. 낙하산의 면적은 $A = \frac{\pi d^2}{4} = \frac{\pi \times 5^2}{4} = \frac{25\pi}{4} \approx 19.63 \text{ m}^2$이고, 주어진 값들을 대입하면 $v = \sqrt{\frac{2 \times 1000}{1.2 \times 0.8 \times 19.63}} = \sqrt{\frac{2000}{18.83}} = \sqrt{106.2} \approx 10.3 \text{ m/s}$이다. 따라서 종속도는 10.3 m/s이다.