MCP๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ โ†’

๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

๊ณต์‹

๊ด‘๊ณ 

๊ฒฐ๊ณผ

๋ฏธ๋„๋Ÿฌ์ง ์‹œ์ž‘ ์‹œ์ ์˜ ์ตœ์†Œ ์†๋„
45.83
์‹œ์† ๋งˆ์ผ (mph)
์†๋„ (km/h) 73.75 km/h
์†๋„ (ft/s) 67.21 ft/s
์†๋„ (m/s) 20.49 m/s

์ด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ๋ฌด์—‡์„ ํ•˜๋‚˜์š”?

์Šคํ‚ค๋“œ ๋งˆํฌ ์†๋„ ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ์ฐจ๋Ÿ‰์ด ๋ฏธ๋„๋Ÿฌ์ง€๊ธฐ ์‹œ์ž‘ํ•œ ์ˆœ๊ฐ„์˜ ์ตœ์†Œ ์ฃผํ–‰ ์†๋„๋ฅผ ์ถ”์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ตํ†ต์‚ฌ๊ณ  ์žฌํ˜„๊ณผ ๋ฒ•๊ณผํ•™์  ์ถฉ๋Œ ๋ถ„์„์—์„œ ์˜ค๋žซ๋™์•ˆ ์‚ฌ์šฉ๋˜์–ด ์˜จ ๋Œ€ํ‘œ์ ์ธ ๋„๊ตฌ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋…ธ๋ฉด์— ๋‚จ์€ ํƒ€์ด์–ด ์Šคํ‚ค๋“œ ๋งˆํฌ์˜ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ธก์ •ํ•˜๊ณ , ๋…ธ๋ฉด์˜ ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜(drag factor)์™€ ์ฐจ๋Ÿ‰์˜ ์ œ๋™ ํšจ์œจ์„ ์•Œ๋ฉด ๋ฏธ๋„๋Ÿฌ์ง€๊ธฐ ์ง์ „์˜ ๋Œ€๋žต์ ์ธ ์†๋„๋ฅผ ์—ญ์‚ฐํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ํƒ€์ด์–ด๊ฐ€ ๋„๋กœ์— ์ง์„  ์Šคํ‚ค๋“œ ๋งˆํฌ๋ฅผ ๋‚จ๊ธฐ๋ฉฐ ์ œ๋™ํ•˜๋Š” ์ž๋™์ฐจ
๋„๋กœ์— ๋‚จ์€ ์Šคํ‚ค๋“œ ๋งˆํฌ๋กœ ์กฐ์‚ฌ๊ด€์€ ์ œ๋™ ์ „ ์ฐจ๋Ÿ‰์˜ ์ตœ์ € ์†๋„๋ฅผ ์ถ”์ •ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

์Šคํ‚ค๋“œ ๋งˆํฌ ๊ธธ์ด๋ฅผ ํ”ผํŠธ(feet) ๋‹จ์œ„๋กœ ์ž…๋ ฅํ•˜๊ณ , ๋…ธ๋ฉด์˜ ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜(๋งˆ๋ฅธ ์•„์ŠคํŒ”ํŠธ๋Š” ์•ฝ 0.7, ์ –์€ ์•„์ŠคํŒ”ํŠธ 0.4~0.6, ์ž๊ฐˆ 0.5~0.7, ๋น™ํŒ 0.1~0.2)์™€ ์ œ๋™ ํšจ์œจ์„ ๋ฐฑ๋ถ„์œจ(๋ชจ๋“  ๋ฐ”ํ€ด๊ฐ€ ๋™์ผํ•˜๊ฒŒ ์ž ๊ธฐ๊ณ  ์ œ๋™๋˜์—ˆ๋‹ค๋ฉด 100%)๋กœ ์ž…๋ ฅํ•˜์„ธ์š”. ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ์ถ”์ • ์†๋„๋ฅผ ์‹œ์† ๋งˆ์ผ(mph), ์‹œ์† ํ‚ฌ๋กœ๋ฏธํ„ฐ(km/h), ์ดˆ๋‹น ํ”ผํŠธ(ft/s), ์ดˆ๋‹น ๋ฏธํ„ฐ(m/s) ๋‹จ์œ„๋กœ ๋ณด์—ฌ์ค๋‹ˆ๋‹ค. ์ฐธ๊ณ ๋กœ ๋ฏธ๊ตญ ์‚ฌ๊ณ  ๋ถ„์„์—์„œ๋Š” ํ”ผํŠธ ๋‹จ์œ„๊ฐ€ ํ‘œ์ค€์ด๋ฏ€๋กœ, ๋ฏธํ„ฐ ๋‹จ์œ„๋กœ ์ธก์ •ํ–ˆ๋‹ค๋ฉด ๊ธธ์ด๋ฅผ ํ”ผํŠธ๋กœ ํ™˜์‚ฐํ•ด ์ž…๋ ฅํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณต์‹ ์„ค๋ช…

ํ˜„์žฅ์—์„œ ๋„๋ฆฌ ์“ฐ์ด๋Š” ๊ณต์‹์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

$$v = \sqrt{30 \cdot d \cdot f} \times n$$

์—ฌ๊ธฐ์„œ \(d\)๋Š” ์Šคํ‚ค๋“œ ๊ฑฐ๋ฆฌ(ํ”ผํŠธ), \(f\)๋Š” ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜, \(n\)์€ ๋ถ„์ˆ˜๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•œ ์ œ๋™ ํšจ์œจ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ƒ์ˆ˜ 30์€ ์ค‘๋ ฅ๊ณผ ๋‹จ์œ„ ํ™˜์‚ฐ์„ ํ•œ๋ฐ ๋ฌถ์–ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ณง๋ฐ”๋กœ mph๋กœ ์‚ฐ์ถœํ•˜๋„๋ก ๋งŒ๋“  ๊ฐ’์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ ๋ฐ”ํƒ•์—๋Š” ์—๋„ˆ์ง€ ๋ณด์กด ๋ฒ•์น™์ด ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์šด๋™ ์—๋„ˆ์ง€ \(\tfrac{1}{2}mv^2\)๊ฐ€ ๋งˆ์ฐฐ์ด ํ•œ ์ผ \(\mu m g d\)๋กœ ์†Œ๋ชจ๋˜๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ •๋ฆฌํ•˜๋ฉด \(v = \sqrt{2\mu g d}\)๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์‹ค์ œ ์ œ๋™์€ ์™„๋ฒฝํ•œ ๊ฒฝ์šฐ๊ฐ€ ๋“œ๋ฌผ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ํšจ์œจ ๊ณ„์ˆ˜ \(n\)์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋‚ฎ์ถฐ ๋ณด์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์Šคํ‚ค๋“œ ๊ฑฐ๋ฆฌ, ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜, ์ œ๋™ ํšจ์œจ์ด ์†๋„ ๊ฐ’์œผ๋กœ ์ด์–ด์ง€๋Š” ๋‹ค์ด์–ด๊ทธ๋žจ
์†๋„๋Š” ์Šคํ‚ค๋“œ ๊ธธ์ด \(d\), ๋„๋กœ ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜ \(f\), ์ œ๋™ ํšจ์œจ \(n\)์— ๋”ฐ๋ผ ๊ฒฐ์ •๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

์–ด๋–ค ์ฐจ๋Ÿ‰์ด ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜ 0.5์ธ ๋…ธ๋ฉด์— 60ft ๊ธธ์ด์˜ ์Šคํ‚ค๋“œ ๋งˆํฌ๋ฅผ ๋‚จ๊ฒผ๊ณ , ์ œ๋™ ํšจ์œจ์ด 80%์˜€๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ •ํ•ด ๋ด…์‹œ๋‹ค. ๋จผ์ € ๊ธฐ๋ณธ ํ•ญ์„ ๊ณ„์‚ฐํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค:

$$\sqrt{30 \times 60 \times 0.5} = \sqrt{900} = 30 \text{ mph}$$

์—ฌ๊ธฐ์— ์ œ๋™ ํšจ์œจ์„ ์ ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค:

$$30 \times 0.80 = 24 \text{ mph}$$

์•ฝ 10.73 m/s์— ํ•ด๋‹นํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ๊ฐ’์€ ์ตœ์†Œ ์†๋„์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฏธ๋„๋Ÿฌ์ง€๊ธฐ ์ „์— ์ด๋ฏธ ์žƒ์€ ์—๋„ˆ์ง€๋Š” ๋ฐ˜์˜๋˜์ง€ ์•Š์œผ๋ฏ€๋กœ, ์‹ค์ œ ์†๋„๋Š” ์ด๋ณด๋‹ค ๋†’์•˜์„ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์ด ํฝ๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

์ด๊ฒƒ์ด ์ •ํ™•ํ•œ ์ถฉ๋Œ ์†๋„์ธ๊ฐ€์š”? ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค. ์ตœ์†Œ ์ถ”์ •๊ฐ’์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ œ๋™ ์ „ ์ฃผํ–‰ ๊ฑฐ๋ฆฌ, ์ถฉ๋Œ ์‹œ ํก์ˆ˜๋œ ์—๋„ˆ์ง€, ๋„๋กœ ๊ฒฝ์‚ฌ ๋“ฑ์€ ๋ชจ๋‘ ์‹ค์ œ ์†๋„๋ฅผ ๋” ๋†’์ผ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์–ด๋–ค ๋งˆ์ฐฐ๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด์•ผ ํ•˜๋‚˜์š”? ํ•ด๋‹น ๋…ธ๋ฉด๊ณผ ํƒ€์ด์–ด ์ƒํƒœ์— ๋Œ€ํ•œ ๋งˆ์ฐฐ ์‹œํ—˜ ๊ฒฐ๊ณผ๋‚˜ ๊ณต์ธ๋œ ํ‘œ์˜ ๊ฐ’์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์„ธ์š”. ๋งˆ๋ฅธ ์•„์ŠคํŒ”ํŠธ๋Š” ๋ณดํ†ต 0.65~0.75์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ œ๋™ ํšจ์œจ์€ ์™œ ํฌํ•จํ•˜๋‚˜์š”? ๋ชจ๋“  ๋ฐ”ํ€ด๊ฐ€ ์ž ๊ธฐ์ง€ ์•Š๊ฑฐ๋‚˜ ์ œ๋™๋ ฅ์ด ๊ณ ๋ฅด์ง€ ์•Š์œผ๋ฉด ๋งˆ์ฐฐ๋ ฅ์ด ์˜จ์ „ํžˆ ์ž‘์šฉํ•˜์ง€ ๋ชปํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ํšจ์œจ์ด ์ถ”์ • ์†๋„๋ฅผ ๋น„๋ก€์ ์œผ๋กœ ๋ณด์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: