2023년 토목기사 1회차 53번

Question

흐름 방향의 단면적이 1.0m²인 정사각형 평판이 유속 2.0m/s인 물속에서 받는 힘은? (단 항력계수 C_D =1.96으로 가정한다.)

Accepted Answer

이 문제는 물체에 작용하는 항력(drag force)을 계산하는 문제입니다. 항력은 유체가 물체 주위를 흐를 때 발생하는 저항력으로, 유체의 밀도, 물체의 단면적, 유체의 속도, 그리고 항력 계수에 의해 결정됩니다. 정답은 3.92 kN이며, 이는 항력 공식 $F_D = \frac{1}{2} \rho v^2 C_D A$를 사용하여 계산됩니다. 여기서 $\rho$는 물의 밀도(약 1000 kg/m³), $v$는 유속(2.0 m/s), $C_D$는 항력 계수(1.96), $A$는 단면적(1.0 m²)입니다. 이 값들을 공식에 대입하면 3920 N, 즉 3.92 kN이 됩니다.

2023년 토목기사 1회차 53번 - 기출문제 및 해설

문제 1