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어떤 물체의 속도가 초기 속도의 2배가 되었을 때 항력계수가 초기 항력… | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차
어떤 물체의 속도가 초기 속도의 2배가 되었을 때 항력계수가 초기 항력계수의 1/2로 줄었다. 초기에 물체가 받는 저항력이 D라고 할 때 변화된 저항력은 얼마가 되는가?
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2D
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4D
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해설

변화된 저항력은 2D이다.

물체가 받는 항력은 D=CD⋅12ρV2AD=C_D\cdot\dfrac{1}{2}\rho V^2 A 로, 항력계수에 비례하고 속도의 제곱에 비례한다.

속도가 2배가 되면 V2 항이 4배가 되고, 항력계수가 1/2로 줄면 다시 절반이 된다.

따라서 D′=(12CD)⋅12ρ(2V)2A=12×4×D=2DD'=\left(\dfrac{1}{2}C_D\right)\cdot\dfrac{1}{2}\rho (2V)^2 A=\dfrac{1}{2}\times 4\times D=2D 이다. 항력계수가 절반이 된 것만 반영하고 속도 변화를 빠뜨리면 D의 절반이라는 답이, 반대로 속도의 제곱만 반영하고 항력계수 감소를 빠뜨리면 D의 4배라는 답이 나온다. 두 변화를 반드시 함께 곱해야 한다.

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