조종사가 2000m의 상공을 일정속도로 낙하산으로 강하하고 있다. 조종… | [일반기계기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 2회차

조종사가 2000m의 상공을 일정속도로 낙하산으로 강하하고 있다. 조종사의 무게가 1000N, 낙하산 지름이 7m, 항력계수가 1.3 일 때 낙하 속도는 약 몇 m/s 이다. (단, 공기 밀도는 1kg/m³ 이다.)

5.0

6.3

7.5

8.2

해설

등속 낙하 상태이므로 항력과 무게가 평형을 이루어 낙하 속도는 약 6.3 m/s이다.
항력 평형식은  $W = C_D \dfrac{1}{2}\rho V^2 A$ 이며, 투영면적은  $A = \dfrac{\pi D^2}{4} = \dfrac{\pi \times 7^2}{4} \approx 38.5\ \mathrm{m^2}$ 이다.
정리하면  $V = \sqrt{\dfrac{2W}{C_D \rho A}} = \sqrt{\dfrac{2 \times 1000}{1.3 \times 1 \times 38.5}} \approx 6.3\ \mathrm{m/s}$ 가 된다.

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