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보빈에 감긴 철선의 길이 계산

작성자youngsea| 작성시간08.11.12| 조회수852| 댓글 8

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  • 작성자 푸른하늘 작성시간08.11.12 폭...도 알아야겠죠? ㅎㅎ
  • 작성자 youngsea 작성자 본인 여부 작성자 작성시간08.11.12 아, 저 폭은 20cm 입니다. 안쪽 원기둥 폭 말씀하시는거맞죠?
  • 작성자 푸른하늘 작성시간08.11.12 정확하게 계산하는건 힘든걸로 알고 있습니다. 그냥 rough하게 계산하면, 감는 통(보빈?)의 cross section이 20x15=300이고, 철선이 원형단면이겠지만, 직사각형으로 근사하면 넓이가 0.64니까 총 300/0.64=468바퀴쯤 감길 수 있겠네요. 한 바퀴의 평균 둘레는 가운데의 지름일테니까 2*pi*(22.5)=141.4cm니까 총 연장은 약 660m가량 될듯 합니다. 대충 계산한것처럼 보여서 맘에 안드실런지 모르지만 아마 +-5% 안에서 맞을겁니다.
  • 작성자 밝히리 작성시간08.11.14 철의 밀도와 중량을 알고 있다면 철선의 총 부피를 구할 수 있습니다. 철선의 굵기와 부피를 알고 있기 때문에 철선의 길이를 구할 수 있겠지요. 원통에 감건 네모난 통에 감건 위에서 주어진 정보만 맞다면 철선의 길이는 변하지 않습니다.
  • 작성자 밝히리 작성시간08.11.14 인터넷을 통해서 검색해 보니 철의 밀도는 7.83 g/mL 이므로 150kg 의 철의 부피는 19.1L 입니다. 철선의 굵기가 0.80 이라고 했는데, 이게 cm 인 것인가요? mm 인 것인가요? cm 라고 생각하고 원형 철선의 단면적을 구하면 0.50 cm^2 가 되는 군요. 이 철선의 부피가 19.1L 가 되기 위해서는 그 길이가 38,200 cm = 382m 가 되어야 합니다. 그러므로 구하는 답은 382m 입니다. 푸른하늘님의 결과와 제 결과가 차이가 많군요 ^^;;
  • 작성자 푸른하늘 작성시간08.11.14 35,000바퀴 감긴다는 말을 보니 웬지 0.8mm일것 같습니다. 제가 계산한 방식(cross section을 이용하여)으로 감으면 46,875바퀴가 감기고, 밀도를 이용한 방식으로 감으면 약 27,015바퀴가 감기겠네요(총 길이를 통의 중간둘레로 나눈결과). 알려주신건 35,000번 감긴다고 하고... 대략 factor 2 정도의 차이가 생기네요.
  • 작성자 우뇌자극 작성시간08.11.15 두께가 0.8mm 이라고 하면 감길 때의 공간까지 감안해서 약 0.1cm로봅니다. 처음 한바퀴 감으면 35000/200=175 (20cm을 0.1 cm으로 덮음) 에서 한번에 200바퀴로 감고 그 위에 더 감아서 200X175번입니다. 감을 때마다 반경이 커지므로 총 길이에 대한 식은 약 2*pi*200 {15/2*N 0.1*N(N-1)/2} = 약 355 미터입니다. 여기서 N=175,, 감은 위에 더 감을 때는 전선간의 골로 감기므로 예상 감기는 수 75의 약 두배인 175로 나오는 것으로 보임.
  • 작성자 우뇌자극 작성시간08.11.16 예상 감기는 수는 (외부반지름 - 내부반지름) / 0.01cm = 75 임.
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