ํด๋จน ์ค์น ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
ํธ์ํ๊ณ ์์ ํ ํด๋จน ์ค์น์ ํต์ฌ์ ๊ฒฐ๊ตญ '๊ธฐํํ'์ ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ง์ ์ธก์ ํ ์ ์๋ ์ธ ๊ฐ์ง ๊ฐ โ ๋ ์ต์ปค(๋๋ฌดยท๊ธฐ๋ฅ) ์ฌ์ด์ ๊ฑฐ๋ฆฌ, ์คํธ๋ฉ์ด ์ด๋ฃจ๋ ๊ฐ๋, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฒด์ค โ ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์ค์ ๋ก ํ์ํ ์์น๋ก ๋ฐ๊ฟ์ค๋๋ค. ์คํธ๋ฉ์ ์ผ๋ง๋ ๋์ด ๋ฌถ์ด์ผ ํ๋์ง, ๊ฐ์ด๋ฐ๊ฐ ์ผ๋ง๋ ์ฒ์ง๋์ง, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ ์ต์ปค์ ๊ฑธ๋ฆฌ๋ ํ์ด ์ผ๋ง์ธ์ง๋ฅผ ์๋ ค์ค๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ๋ ๋๋ฌด ๋๋ ๊ธฐ๋ฅ ์ฌ์ด์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ธก์ ํด ํผํธ(ft) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๋ค์์ผ๋ก ์ค์น ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ณ ๋ฆ ๋๋ค. ๋๋ถ๋ถ์ ํด๋จน ์บ ํผ๋ค์ ํธ์ํจ๊ณผ ์ฅ๋ ฅ์ ๊ท ํ์ด ๊ฐ์ฅ ์ข์ 30ยฐ ์คํธ๋ฉ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ถ์ฒํฉ๋๋ค. ์ด์ด์ ์ฒด์ค๊ณผ ์์์ ๋ ์ํ๋ ์ง๋ฉด์ผ๋ก๋ถํฐ์ ๋์ด(๋ณดํต 1.5 ft ์ ๋๋ฉด ํ๊ณ ๋ด๋ฆฌ๊ธฐ ํธํฉ๋๋ค)๋ฅผ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๊ฐ ์คํธ๋ฉ์ ๋ฌถ์ ์ต์ปค ๋์ด, ๊ทธ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ์ด๋ฐ ์ฒ์ง, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ต์ปค๋น ์ฅ๋ ฅ์ ์๋ ค์ค๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
ํด๋จน์ ์๋งํ V์ ๋ชจ์์ ๋ง๋ญ๋๋ค. ์ํ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธก์ ํ ์คํธ๋ฉ ๊ฐ๋๋ฅผ \(\theta\)๋ผ ํ๋ฉด, ๊ฐ์ด๋ฐ๋ ์ต์ปค ์ง์ ๋ณด๋ค ๋ค์๋งํผ ๋ด๋ ค๊ฐ๋๋ค.
$$\text{์ฒ์ง} = \frac{d}{2}\times\tan\theta$$์ํ๋ ๋์ด์์ ์์ผ๋ ค๋ฉด ์ต์ปค๋ ์ง๋ฉด์ผ๋ก๋ถํฐ ์ฒ์ง + ์๋ ๋์ด๋งํผ ์์ ์์ด์ผ ํฉ๋๋ค.
$$H = \text{์ฒ์ง} + \text{์๋ ๋์ด}$$์ฅ๋ ฅ์ ์ ์ญํ์ผ๋ก ๊ตฌํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ฐ ์ค์ด ์ฒด์ค์ ์ ๋ฐ์ ์์ง์ผ๋ก ๋ฐ์น๋ฏ๋ก ๋ค์์ด ๋ฉ๋๋ค.
$$T = \frac{W/2}{\sin\theta}$$๊ฐ๋๊ฐ ์์์๋ก(\(\theta\)๊ฐ ์์์๋ก) ๋ ํํํ๊ฒ ๋์ธ ์ ์์ง๋ง, ์ฅ๋ ฅ์ ๊ธ๊ฒฉํ๊ฒ ์ปค์ง๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์ต์ปค ๊ฐ๊ฒฉ 12 ft, ์ค์น ๊ฐ๋ 30ยฐ, ์ฒด์ค 180 lb, ์๋ ๋์ด 1.5 ft์ธ ๊ฒฝ์ฐ๋ฅผ ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค.
$$\text{์ฒ์ง} = \frac{12}{2}\times\tan 30ยฐ = 6\times 0.5774 = 3.46\ \text{ft}$$$$H = 3.46 + 1.5 = 4.96\ \text{ft}$$$$T = \frac{180/2}{\sin 30ยฐ} = \frac{90}{0.5} = 180\ \text{lb}$$์ต์ปค๋น 180 lb ์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ 30ยฐ๋ฅผ ์ถ์ฒํ๋์? ํํํ๊ฒ ๋์ธ ์ ์๋ ํธ์ํ ์ฒ์ง์ ์ฃผ๋ฉด์๋, ์ฅ๋น๋ ๋๋ฌด์ ๊ณผ๋ํ ์ฅ๋ ฅ์ ๊ฑธ์ง ์๋ ๊ท ํ์ ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค.
๊ฐ๋๋ฅผ ์๊ฒ ํ๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ๊ฑฐ์ ์ํ์ ๊ฐ๊น๊ฒ ํฝํฝํ ๊ฑฐ๋ ๊ฒฝ์ฐ(์: 10ยฐ)์๋ ์ฅ๋ ฅ์ด ์ฒด์ค์ ๋ช ๋ฐฐ๊น์ง ์น์์ ์คํธ๋ฉ๊ณผ ์ต์ปค์ ํฐ ๋ถ๋ด์ ์ค๋๋ค.
๊ณ์ฐ๋ ๋์ด๊ฐ ์ ํํ๊ฐ์? ๊ธฐํํ์ ์ผ๋ก ๊ฑฐ์ ๊ทผ์ ํ ์ถ์ ์น์ ๋๋ค. ๋ค๋ง ์ฒ์ ๋์ด๋จ์ด๋ ๋ฆฟ์ง๋ผ์ธ ์ธํ ์ ๋ฐ๋ผ ํ์ฅ์์ ์ฝ๊ฐ์ ์กฐ์ ์ด ํ์ํ ์ ์์ต๋๋ค.