2013년06월02일 18번

[전기철도공학]
심플커티너리 가선방식에서 팬터그래프의 공진속도[km/h]는 약 몇 [km/h]인가? (단, 경간(S): 60[m]. 스프링계수(K'): 2000[N/m], 스프링계수 부등율(ε): 0.4, 등가질량(m): 80[kg]이다.)

① 180
② 155
③ 165
④ 175

(정답률: 알수없음)

문제 해설

심플커티너리 가선방식에서 팬터그래프의 공진속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

공진주파수 = 1 / (2π) * √(K' / m_eq)

여기서, 등가질량(m_eq)은 실질질량(m)과 스프링계수 부등율(ε)을 이용하여 다음과 같이 계산한다.

m_eq = m * (1 + ε)

따라서, 주어진 조건에서 등가질량은 다음과 같다.

m_eq = 80 * (1 + 0.4) = 112

따라서, 공진주파수는 다음과 같다.

공진주파수 = 1 / (2π) * √(2000 / 112) ≈ 3.29 [Hz]

이를 km/h 단위로 변환하면 다음과 같다.

공진속도 = 공진주파수 * 2π * S * 3.6 ≈ 165 [km/h]

따라서, 정답은 "165"이다.

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