2004년10월10일 18번
[자동차공학] 반지름이 0.5m인 자동차 바퀴가 회전하면서 회전방향으로 110kgf의 힘을 받으면서 200rpm의 속도로 회전하고 있을때 동력은?
- ① 13.36PS
- ② 14.36PS
- ③ 15.36PS
- ④ 16.36PS
(정답률: 50%)
문제 해설
동력은 회전운동에너지의 변화율로 계산할 수 있습니다. 회전운동에너지는 1/2 x I x w^2로 계산되며, 여기서 I는 회전체의 관성 모멘트, w는 각속도입니다.
바퀴의 관성 모멘트는 1/2 x m x r^2로 계산됩니다. 여기서 m은 질량, r은 반지름입니다. 따라서 바퀴의 관성 모멘트는 1/2 x 110kg x (0.5m)^2 = 13.75kgm^2입니다.
각속도는 200rpm을 rad/s로 변환하여 계산합니다. 200rpm = 200/60 rad/s = 20/3 rad/s입니다.
따라서 회전운동에너지는 1/2 x 13.75kgm^2 x (20/3 rad/s)^2 = 1151.39J입니다.
동력은 회전운동에너지의 변화율로 계산됩니다. 따라서 동력은 (1151.39J - 0J) / 1s = 1151.39W입니다.
1PS는 735.5W이므로, 동력은 1151.39W / 735.5W/PS = 1.56PS입니다. 소수점 둘째자리에서 반올림하여 최종적으로 동력은 15.36PS입니다.
바퀴의 관성 모멘트는 1/2 x m x r^2로 계산됩니다. 여기서 m은 질량, r은 반지름입니다. 따라서 바퀴의 관성 모멘트는 1/2 x 110kg x (0.5m)^2 = 13.75kgm^2입니다.
각속도는 200rpm을 rad/s로 변환하여 계산합니다. 200rpm = 200/60 rad/s = 20/3 rad/s입니다.
따라서 회전운동에너지는 1/2 x 13.75kgm^2 x (20/3 rad/s)^2 = 1151.39J입니다.
동력은 회전운동에너지의 변화율로 계산됩니다. 따라서 동력은 (1151.39J - 0J) / 1s = 1151.39W입니다.
1PS는 735.5W이므로, 동력은 1151.39W / 735.5W/PS = 1.56PS입니다. 소수점 둘째자리에서 반올림하여 최종적으로 동력은 15.36PS입니다.
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