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지름 8cm의 구가 공기 중을 20m/s의 속도로 운동할 때 항력(N)… | [건설기계설비기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 3회차
지름 8cm의 구가 공기 중을 20m/s의 속도로 운동할 때 항력(N)은? (단, 공기 밀도는 1.2 kg/m3, 항력계수는 0.6 이다.)
1
0.362
2
0.724
3
3.62
4
7.24
해설

구가 받는 항력은 약 0.724 N이다.

항력은 FD=12ρv2ACDF_D = \frac{1}{2}\rho v^2 A C_D 공식으로 구한다. 먼저 구의 단면적 A=πr2A = \pi r^2를 계산하면, 반지름 r=4 cm=0.04 mr = 4 \text{ cm} = 0.04 \text{ m}이므로 A=π×(0.04)2=0.00503 m2A = \pi \times (0.04)^2 = 0.00503 \text{ m}^2이다.

주어진 값들을 대입하면
FD=12×1.2×202×0.00503×0.6=12×1.2×400×0.00503×0.6=0.7248 N≈0.724 NF_D = \frac{1}{2} \times 1.2 \times 20^2 \times 0.00503 \times 0.6 = \frac{1}{2} \times 1.2 \times 400 \times 0.00503 \times 0.6 = 0.7248 \text{ N} \approx 0.724 \text{ N}이다.

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