풀이
크랭크축에 밴드 브레이크를 설치하고, 토크암의 길이를 1m로 하여 측정하였더니 10㎏f의 힘이 작용하였다. 1200r…
정답은 ③번입니다. [풀이 단계] 첫째, 엔진이 축을 돌리는 힘인 토크($T$)를 먼저 구해야 합니다. 토크는 축을 누르는 힘($F$)에 팔의 길이($L$)를 곱한 값입니다. $T = F \times L = 10 \text{ kgf} \times 1 \text{ m} = 10 \text{ kgf}\cdot\text{m}$ 둘째, 회전수와 토크를 제동출력($P$) 공식에 대입합니다. 마력(PS) 단위로 출력을 구하는 공식은 다음과 같습니다. $$P = \frac{2 \times \pi \times T \times N}{60 \times 75}$$ 여기서 분모의 60은 분당 회전수(rpm)를 초당 회전수로 바꾸기 위한 것이고, 75는 1마력이 초당 75 kgf·m의 일을 하기 때문에 들어가는 상수입니다. 둘을 곱하면 분모는 4500이 됩니다. 셋째, 공식에 수치를 대입하여 계산합니다. 원주율($\pi$)은 3.14를 대입합니다. $$P = \frac{2 \times 3.14 \times 10 \times 1200}{4500} = \frac{75360}{4500} ≒ 16.75 \text{ PS}$$ 소수점 둘째 자리에서 반올림하면 16.7 PS가 나오므로 정답은 ③번이 됩니다.
