2013년09월28일 45번

[기계유체역학]
질량 60g, 직경 64㎜인 테니스공이 25m/s의 속도로 회전하며 날아갈 때, 이 공에 작용하는 공기 역학적 양력은 몇 N인가? (단, 공기의 밀도는 1.23kg/m³, 양력계수는 0.3이다.)

① 0.37
② 0.45
③ 1.50
④ 3.63

(정답률: 50%)

문제 해설

공기 역학적 양력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

L = 0.5 * ρ * v² * A * C_L

여기서, ρ는 공기의 밀도, v는 공의 속도, A는 공의 단면적, C_L은 양력계수이다.

공의 직경을 이용하여 단면적을 구할 수 있다.

A = π * (d/2)² = 3.14 * (0.032)² = 0.0032 m²

따라서, 공기 역학적 양력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

L = 0.5 * 1.23 * (25)² * 0.0032 * 0.3 = 0.367 N

따라서, 정답은 "0.37"이다.

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