일반기계기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2015년05월31일 100번

[기계제작법 및 기계동력학]
질량 2000kg의 자동차가 평평한 길을 시속 90km/h로 달리다 급제동을 걸었다. 바퀴와 노면사이의 동마찰계수가 0.45일 때 자동차의 정지거리는 몇 m인가?

  • ① 60
  • ② 71
  • ③ 81
  • ④ 86
(정답률: 42%)

문제 해설

자동차의 운동에너지는 제동 전과 후에 변하지 않으므로, 제동 중에 발생한 마찰력이 운동에너지를 모두 소모하게 된다. 따라서 마찰력을 구하면 정지거리를 구할 수 있다.

운동에너지 = 1/2 x 질량 x 속도^2
운동에너지 = 1/2 x 2000 x (90/3.6)^2 = 562500 J

마찰력 = 마찰계수 x 무게 x 중력가속도
마찰력 = 0.45 x 2000 x 9.8 = 8820 N

운동에너지 = 마찰력 x 정지거리
정지거리 = 운동에너지 / 마찰력
정지거리 = 562500 / 8820 = 63.8 m

하지만, 이 계산 결과에는 운동 중에 발생한 공기저항이나 바퀴와 노면 사이의 충격 등이 고려되지 않았기 때문에, 보통의 경우에는 이보다 더 긴 정지거리가 필요하다. 따라서, 보기에서 가장 가까운 값인 "71"을 선택하는 것이 적절하다.
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