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공학 문제해결/유체기계

출력, 동력, 일(Watt)의 MLT, FLT 단위 유도하기

출력, 동력, 일의 단위인 와트(Watt)를 MLT, FLT 단위로 유도하는 포스팅입니다. 아래의 건설기계설비기사 실제 기출을 가지고 작성합니다.


MLT 차원계 : M은 질량(kg), L은 길이(m), T는 시간(sec)을 의미.
FLT 차원계 : F는 힘(N), L은 길이(m), T는 시간(sec)을 의미.

이때, 길이의 단위 m 대신 mm, cm, dm 등 어느 것이 와도 차원은 같습니다. 같은 원리로 시간의 단위인 sec도 min, hr 등 어느 것이 와도 시간의 차원은 T로 나타내면 됩니다. 즉, 속도의 단위인  를 MLT 차원계로 바꾸면,  이 됩니다. 이때, 속도의 단위를  로 나타내어도  처럼 MLT 차원계에서는 모두 동일합니다. (이러한 이유 때문에 차원계라는 것을 배우게 됩니다.)





[문제]  




[문제 풀이]

위 문제에서는 수차의 정미 '출력'의 FLT 차원을 묻고 있습니다. 

우선 '출력'의 단위가 Watt (= J/s) 라는 것을 안다면 바로 단위를 FLT 차원으로 변환하면 됩니다. 출력의 단위는 일의 단위와 같습니다. 출력 자체가 일을 하는 것이기 때문이죠.

* 출력의 단위가 기억나지 않는다면, 로도 구할 수 있습니다.


즉,  이렇게 간단하게 FLT 차원을 구하였습니다. 따라서 위 문제의 정답은 ③번입니다.

(단, F는 힘, L은 길이, T는 시간을 의미합니다.)



이제 MLT 차원으로도 변환해보겠습니다.

 

로 구할 수 있습니다. 문제에서 만약 MLT 차원을 물었다면 이것이 정답이 됩니다.



이때, 힘 F를 바로 MLT 차원으로 변환한 것을 기억해두면 좋습니다.


이것을 기억해두면, 위에서 MLT 차원을 구할 때에 바로 대입할 수 있습니다.


이런식으로 말이죠. 이해가 되셨나요? 이해가 되지 않는다면, 비로그인으로도 댓글을 남기실 수 있으니 댓글을 남겨주시길 바랍니다.



  • Aiden 2020.09.19 08:49 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

    안녕하세요? 잘 읽고갑니다.
    일량(W) 은 F * S 아닌가요? 그런데 왜 ML^2T^-3이 나오는지 궁금합니다.

    힘의 MLT 차원계 = MLT^-2일때, W = FS면, W = MLT^-2 * L = ML^2T-2가 아닌가요?

    혹 적으신게 동력이랑 헷갈리셔서 적은건지요?..

    • 안녕하세요.

      말씀해주신 일량에 시간을 나누어야 출력(동력)이 됩니다.

      출력 = 동력 = 일량 / 시간 으로 구한 값이 됩니다.(동력은 단위 시간당 한 일의 양)

      동력 = P = F * v = 힘 * 속도 (단위 : Watt, HP)

      위에서 W라는 기호는 Watt라는 단위를 나타낸 것입니다.

  • Aiden 2020.09.19 15:42 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

    답변감사합니다! 기사공부중인데 물리기초가 약해서 힘드네요 ㅎㅎ.. 많은 도움 되었습니다.

    • 안녕하세요.

      저도 헷갈리게 작성한 부분이 있어서 수정하도록 하겠습니다!^^

      항상 공부하다보면 헷갈리는게 가장 점수를 깍아먹는거 같습니다ㅠㅜ 열공하시기 바랍니다~!