1. 승차 유형 :
* 롤러 코스터 : 열차의 트랙 모양, 속도 및 무게는 모두 드래그와 속도에 영향을 미칩니다.
* 회전 목마 : 말의 회전 속도와 모양은 속도를 결정합니다.
* 물 슬라이드 : 방수 및 슬라이드 설계는 드래그 및 속도에 충격을줍니다.
2. 물리적 매개 변수 :
* 승차의 질량 : 더 무거운 놀이기구는 더 많은 드래그를 경험합니다.
* 표면적 : 공기에 노출 된 더 큰 표면적은 더 많은 항력을 만듭니다.
* 타기의 모양 : 간소화 된 모양은 드래그를 줄이고 부피가 큰 모양은 그것을 증가시킵니다.
* 공기 역학적 특성 : 승차감, 표면 거칠기 및 앞 유리의 존재와 같은 요인은 드래그에 영향을 미칩니다.
3. 환경 조건 :
* 공기 밀도 : 밀도가 높을수록 공기가 더 많은 드래그를 만듭니다.
* 풍속과 방향 : 바람은 드래그와 속도에 크게 영향을 줄 수 있습니다.
드래그 및 속도를 계산하려면 :
1. 관련 방정식을 식별하십시오 :
* 드래그 힘 (fd) : fd =1/2 * ρ * v^2 * cd * a
* ρ =공기 밀도 (kg/m³)
* V =속도 (m/s)
* CD =드래그 계수 (차원 없음)
* A =정면 영역 (m²)
* 속도 (v) : 일정한 가속으로 간단한 승차감을 위해 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.
* v =u + at
* u =초기 속도 (m/s)
* a =가속도 (m/s²)
* t =시간 (들)
2. 필요한 데이터를 수집하십시오 :
* 여기에는 승차 차원, 무게 및 속도 측정이 포함될 수 있습니다.
* 승차감 또는 사용 추정에 대한 드래그 계수를 찾아야 할 수도 있습니다.
3. 방정식을 적용하십시오 :
* 값을 방정식에 연결하고 드래그 힘과 속도를 해결하십시오.
예 :
간단한 롤러 코스터의 드래그와 속도를 계산하려고한다고 가정 해 봅시다. 다음을 알고 있습니다.
* 코스터의 질량 : 500kg
* 정면 영역 : 2 m²
* 드래그 계수 : 0.8 (일반적인 롤러 코스터 자동차의 추정)
* 공기 밀도 : 1.225 kg/m³ (해수면)
* 초기 속도 : 0 m/s
* 가속도 : 2 m/s² (시작시 지속적인 가속도를 가정)
* 시간 : 5 초
계산 :
1. 드래그 힘 :
* FD =1/2 * 1.225 kg/m³ * (2 m/s) ² * 0.8 * 2 m² ≈ 1.96 n
2. 속도 :
* V =0 m/s + 2 m/s² * 5 s =10 m/s
참고 : 이러한 계산은 단순화되며 실제 롤러 코스터와 관련된 복잡한 힘과 역학을 고려하지 않습니다. 보다 정확한 계산에는 특수 소프트웨어와 Ride의 역학에 대한 자세한 이해가 필요합니다.
보다 정확한 계산은 다음을 고려하십시오.
* 전문 엔지니어링 소프트웨어 사용 : ANSYS 또는 SolidWorks와 같은 소프트웨어는 승차와 관련된 힘을 모델링하고 시뮬레이션 할 수 있습니다.
* 엔지니어 컨설팅 : 안전 또는 설계 목적으로 정확한 데이터가 필요한 경우 자격을 갖춘 엔지니어와 상담하는 것이 가장 좋습니다.
