2002년04월07일 28번

[임의구분]
승용차가 100km/h로 주행하기 위해 필요한 기관 소요마력(PS)은?(단, 이때 전주행저항은 80kgf,동력 전달효율은 75%)

① 약30
② 약40
③ 약80
④ 약106

(정답률: 26%)

문제 해설

주행중인 차량의 동력은 주행저항과 공기저항을 이겨내는 데 필요한 동력과 같습니다. 따라서 이 문제에서는 주행저항을 계산하여 필요한 기관 소요마력을 구해야 합니다.

주행저항은 다음과 같이 계산됩니다.

주행저항 = (차량의 무게 × 중력가속도) × 주행저항 계수

여기서 차량의 무게는 문제에서 주어진 정보가 없으므로 생략하고, 중력가속도는 9.8m/s^2로 가정합니다. 주행저항 계수는 일반적으로 0.01 ~ 0.02 사이의 값을 가지며, 이 문제에서는 0.08로 가정합니다.

주행저항 = (80kgf × 9.8m/s^2) × 0.08 = 62.72N

이제 필요한 기관 소요마력을 계산합니다.

기관 소요마력 = 주행중인 차량의 속도 × 주행중인 차량의 동력 / 동력 전달효율

주행중인 차량의 속도는 100km/h = 27.78m/s입니다. 따라서 주행중인 차량의 동력은 다음과 같이 계산됩니다.

주행중인 차량의 동력 = 주행중인 차량의 속도 × 주행저항 = 27.78m/s × 62.72N = 1743.94W

마지막으로 동력 전달효율을 고려하여 기관 소요마력을 계산합니다.

기관 소요마력 = 1743.94W / 0.75 = 2325.25W = 3.12PS

따라서, 승용차가 100km/h로 주행하기 위해 필요한 기관 소요마력은 약 3.12PS입니다. 이 값이 보기에서 가장 가까운 값은 "약40"이므로 정답은 "약40"입니다.

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