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4. 동력 (Thrust)
4.1) 동력의 정의
동력은 유체 흐름을 이용하여 생성되는 추진력으로, 주로 항공기, 선박, 자동차 등에서 발생합니다.
4.1.1) 동력의 생성 원리
- 동력은 유체의 운동량 변화에 의해 생성됩니다.
- 엔진이나 추진기에 의해 유체가 가속되어 뒤로 배출될 때 추진력이 발생합니다.
4.1.2) 동력 계산
동력은 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.
\( Thrust = \dot{m} \Delta v \)
- \( \dot{m} \): 질량 유량
- Δv: 속도 변화
예제 문제 및 풀이
예제 1
문제: 제트 엔진이 초당 0.5kg의 공기를 흡입하여 400m/s의 속도로 배출할 때 발생하는 동력을 계산하시오.
풀이:
\( Thrust = \dot{m} \Delta v \)
\( Thrust = 0.5 \times 400 \)
\( Thrust = 200 \, \text{N} \)
따라서 제트 엔진에 의해 발생하는 동력은 200N입니다.
예제 2
문제: 로켓이 초당 10kg의 연료를 연소하여 3000m/s의 속도로 배출할 때 발생하는 동력을 계산하시오.
풀이:
\( Thrust = \dot{m} \Delta v \)
\( Thrust = 10 \times 3000 \)
\( Thrust = 30000 \, \text{N} \)
따라서 로켓에 의해 발생하는 동력은 30,000N입니다.
다른 기계 가공법 링크
유체역학 (33) – Darcy Equation(달시 방정식)
유체역학 (32) – 비 원형 관로 (Non-Circular Ducts)
유체역학 (35) – 부차적 손실 (Minor Losses)