2010년03월07일 95번
[기계제작법 및 기계동력학] 질량 1000kg인 자동차에서 엔진으로부터 바퀴까지의 동력전달효율은 ε=0.63이다. 자동차가 일정한 속도 V=60m/s로 달릴 때 바람의 저항력이 Fo=80N이라면, 동력이 네 바 부퀴에 모두 전달된다고 가정하고 엔진에 의하여 공급되는 동력은 약 몇 kW인가?
- ① 7.31
- ② 7.62
- ③ 7.89
- ④ 8.24
(정답률: 16%)
문제 해설
자동차의 운동에너지는 1/2mv^2이고, 바람의 저항력이 일정하므로 자동차가 일정한 속도로 달릴 때 동력은 바람의 저항력과 같다. 따라서 동력은 F=80N이다.
동력전달효율이 ε=0.63이므로, 엔진에서 바퀴까지 전달되는 동력은 F/ε=126.98N이다.
자동차는 네 바퀴에 모두 전달되는 동력이므로, 각 바퀴에 전달되는 동력은 126.98/4=31.745N이다.
바퀴의 반지름이 r이라면, 바퀴의 둘레는 2πr이고, 바퀴가 초당 회전하는 횟수는 V/2πr이다. 따라서 각 바퀴에 전달되는 동력을 이용하여 엔진에 의해 공급되는 동력을 구할 수 있다.
엔진에 의해 공급되는 동력 = 각 바퀴에 전달되는 동력 × 바퀴의 둘레 × 바퀴가 초당 회전하는 횟수
= 31.745N × 2πr × (V/2πr)
= 31.745N × V
= 31.745 × 60
= 1904.7W
따라서, 엔진에 의해 공급되는 동력은 약 1.9kW이다. 이 값은 보기 중에서 "7.62"에 가장 가깝다.
동력전달효율이 ε=0.63이므로, 엔진에서 바퀴까지 전달되는 동력은 F/ε=126.98N이다.
자동차는 네 바퀴에 모두 전달되는 동력이므로, 각 바퀴에 전달되는 동력은 126.98/4=31.745N이다.
바퀴의 반지름이 r이라면, 바퀴의 둘레는 2πr이고, 바퀴가 초당 회전하는 횟수는 V/2πr이다. 따라서 각 바퀴에 전달되는 동력을 이용하여 엔진에 의해 공급되는 동력을 구할 수 있다.
엔진에 의해 공급되는 동력 = 각 바퀴에 전달되는 동력 × 바퀴의 둘레 × 바퀴가 초당 회전하는 횟수
= 31.745N × 2πr × (V/2πr)
= 31.745N × V
= 31.745 × 60
= 1904.7W
따라서, 엔진에 의해 공급되는 동력은 약 1.9kW이다. 이 값은 보기 중에서 "7.62"에 가장 가깝다.
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