문제 이해
* 중심력 : 원형 경로에서 물체가 움직이게하는 힘을 중심력이라고합니다. 이 경우 팬 블레이드가 원으로 움직이고 있으며, 중심 힘은 날아가는 것을 막는 것입니다.
* 힘에 영향을 미치는 요인 : 팬 블레이드에 의해 가해지는 힘은 다음에 따라 다릅니다.
* 질량 (무게) : 무게가 무겁을수록 힘이 커집니다.
* 반경 : 원형 경로의 반경이 클수록 힘이 커집니다.
* 속도 : 회전이 빨라질수록 힘이 커집니다.
계산
1. 변환 단위 :
* 무게 : 3 온스 =3/16 파운드
* 반경 : 15 인치 =1.25 피트
* 속도 : 900 rpm =분당 900 회전 =초당 15 회전 (RPS)
* 각속도 (ω) : 15 rps * 2π 라디안/혁명 =30π 라디안/초
2. 중심력 공식 :
* f =m * ω² * r
* f =힘 (파운드)
* M =질량 (파운드)
* ω =각속도 (라디안/초)
* r =반경 (발)
3. 값을 플러그로 연결하십시오 :
* F =(3/16 파운드) * (30π 라디안/초) ² * (1.25 피트)
* f ≈ 210.94 파운드
중요한 고려 사항
* 단순화 된 모델 : 위의 계산은 단순화 된 모델입니다. 그것은 팬 블레이드가 점 질량이고 그 움직임이 완벽하게 원형이라고 가정합니다. 실제로, 블레이드는 분포 질량을 가지며 공기 역학적 힘으로 인해 운동이 완벽하게 원형이 아닐 수 있습니다.
* 공기 역학적 힘 : 위에서 계산 된 힘은 블레이드를 원으로 움직이는 데 필요한 중심력입니다. 그러나 팬 블레이드는 또한 밀고있는 공기에서 공기 역학적 힘 (리프트 및 드래그)을 경험합니다. 이 힘은 중요 할 수 있으며 칼날의 모양, 공격 각도 및 공기 흐름에 의존합니다.
* 힘 분포 : 힘은 전체 칼날에 고르게 분포되어 있지 않습니다. 블레이드 끝에서 힘이 높아지고 허브 근처에서 낮을 것입니다.
결론
위의 단순화 된 계산은 팬 블레이드에 의해 가해지는 힘의 대략적인 추정치를 제공합니다. 실제 시나리오에서는 더 정확한 분석을 위해 블레이드 모양, 공기 흐름 및 힘 분포와 같은 요소를 고려해야합니다.
