Q & A
글 수 25,388
이전부터 궁금해왔던 상황인데 이제야 글을 올려봅니다.
같은 엔진출력에 같은 차종에서 차량의무게 증감으로 인한 최고속의 차이가 있는지
궁금합니다. 차량이 경량화되면 그만큼 순발력이나 제동력등은 좋아지는것은 익히들
알고있겠지만....200km오버의 고속으로 들어가면 어떻게 될지가 궁금해지네요...
엘리스 같은 경량의 미(?)를 가지고 있는 차량들도 최고속에는 그리 맥을 못추는
기록을 보았는데 차량이 가벼워지면 최고속에 손해를 보는지 알고싶습니다.
물리학에 전여 문외한이라 그런지 웬지 조금 무거운차량이 똑같은 에어로 다이나믹스
조건에서는 직진관성에 유리할것 같다는 같다는 막연한 생각이 드네요..... ㅡ,.ㅡ;
같은 엔진출력에 같은 차종에서 차량의무게 증감으로 인한 최고속의 차이가 있는지
궁금합니다. 차량이 경량화되면 그만큼 순발력이나 제동력등은 좋아지는것은 익히들
알고있겠지만....200km오버의 고속으로 들어가면 어떻게 될지가 궁금해지네요...
엘리스 같은 경량의 미(?)를 가지고 있는 차량들도 최고속에는 그리 맥을 못추는
기록을 보았는데 차량이 가벼워지면 최고속에 손해를 보는지 알고싶습니다.
물리학에 전여 문외한이라 그런지 웬지 조금 무거운차량이 똑같은 에어로 다이나믹스
조건에서는 직진관성에 유리할것 같다는 같다는 막연한 생각이 드네요..... ㅡ,.ㅡ;
2008.09.17 07:46:21 (*.241.151.50)

실제와는 차이가 좀 있을지 모르겠습니다만, 이론적으로만 보자면 무게와 최고속은 관계가 거의 없다고 보시는 게 맞을 것 같습니다. 말씀하신대로, 중량이 가벼우면 당연히 같은 토크와 출력에서 가감속이 유리하고 (F=m*a 이므로) 핸들링, 연비 모든 면에서 유리합니다만, 최고속은 주로 공기저항과의 싸움입니다. 결국 출력이 얼마나 많은 공기저항을 이길 수 있는지가 문제입니다. 그래서 출력이 높은 차량들이 고속에서는 훨씬 유리합니다. 국산차 기준으로 고속도로에서 속도좀 내시는 분들(?)은 그래서 소형이나 준중형이 아닌 대형세단들이 많습니다. 대신 같은 출력이라면 공기저항 계수가 작거나 바람을 맞는 전면적이 작은 차량들은 그만큼 유리하겠습니다만 실제로 일반 승용 세단이나 쿠프의 경우 계수나 면적차이보다는 출력차이가 더 크다고 생각합니다.
2008.09.17 07:50:45 (*.241.151.50)

대신 위의 가정은 속도가 높을 때입니다. 왜냐하면 에어 드래그 (공기저항)을 극복하는데 필요한 파워는 속도의 3제곱에 비례하고, 공기저항 계수와 전면적에 비례합니다. 결국 제일 큰 영향은 속도입니다. ^^
2008.09.17 08:18:45 (*.140.146.177)

단 차중이 무거운게 고속에서 좀 덜 무섭습니다.
차가 무거운만큼 고속에서의 차체의 흔들림이 적고,
거기에서 미묘한 안정성이 만들어집니다..
물리적인 무게 이상의 고속 접지력 상승의 느낌도 조금 있구요
(너무 가벼우면 트랙션이 제대로 전해지지 않더군요)
최고속 역시 꽤 중요한 고속도로 배틀을 하는 제 차의 경우,
굳이 경량화를 하지 않는데다, 쓸데없는 짐도 싣는데,
(예를들어 요즘은 사용않는 NOS가스통이라거나)
중량배분이 잘 맞고 적당히 무거운게 좋은 느낌이더라구요..
(특히 트렁크의 가스통 2개가 중량배분을 좋게해주는듯)
하지만 가벼운쪽이 가속력은 확실히 좋습니다.
가벼울수록 치고나가는 가속력은..
차가 무거운만큼 고속에서의 차체의 흔들림이 적고,
거기에서 미묘한 안정성이 만들어집니다..
물리적인 무게 이상의 고속 접지력 상승의 느낌도 조금 있구요
(너무 가벼우면 트랙션이 제대로 전해지지 않더군요)
최고속 역시 꽤 중요한 고속도로 배틀을 하는 제 차의 경우,
굳이 경량화를 하지 않는데다, 쓸데없는 짐도 싣는데,
(예를들어 요즘은 사용않는 NOS가스통이라거나)
중량배분이 잘 맞고 적당히 무거운게 좋은 느낌이더라구요..
(특히 트렁크의 가스통 2개가 중량배분을 좋게해주는듯)
하지만 가벼운쪽이 가속력은 확실히 좋습니다.
가벼울수록 치고나가는 가속력은..
2008.09.17 08:43:15 (*.221.14.165)
내리막에서는 무게가 무거울 수록 왠지모르게 쭈욱~! 뻗어나갈 것 같은
느낌이 듭니다^^ 하지만 평지나 오르막에서는 가벼운 차가 좋겠죠^^
느낌이 듭니다^^ 하지만 평지나 오르막에서는 가벼운 차가 좋겠죠^^
2008.09.17 09:36:41 (*.147.51.1)

로터스 차종들은 고속에서 다운포스를 발생시키기 위한 디자인 때문에 공기저항이 심해서 최고속이 240 근처로 제한된다고 합니다. 가벼운것과는 별로 상관이 없는듯 하네요.
사실 모든 차들이 고속으로 올라갈수록 엔진의 힘은 대부분 공기저항을 이겨내기 위해 사용되니 최고속은 힘과 저항에 좌우되지 차량 중량은 마이너한 요소가 아닐까 생각됩니다.
사실 모든 차들이 고속으로 올라갈수록 엔진의 힘은 대부분 공기저항을 이겨내기 위해 사용되니 최고속은 힘과 저항에 좌우되지 차량 중량은 마이너한 요소가 아닐까 생각됩니다.
2008.09.17 09:51:27 (*.64.232.157)
다운포스를 발생시키기 위한 디자인이라는건 차파는 회사에서 하는
말이구요 ㅎㅎ 사실은 출력에 의한 한계입니다. 로터스나 엔초
할애비가 와도 저출력 엔진으로는 별수 없습니다. 그리고 고속에서
차 무게는 안정감과 큰 관계가 없습니다. 조인성님 답변처럼 공기
저항과 관련이 있습니다. 엘리스/엑시즈가 빠른건 심할 정도로
직선코스가 없는 서킷이나 짐카나/슬라럼 등에서 빠른거지 직선만
나오면 맥을 못추게 되죠.
근데 이상하게 로터스가 차는 좀 팔리는듯 싶어요
말이구요 ㅎㅎ 사실은 출력에 의한 한계입니다. 로터스나 엔초
할애비가 와도 저출력 엔진으로는 별수 없습니다. 그리고 고속에서
차 무게는 안정감과 큰 관계가 없습니다. 조인성님 답변처럼 공기
저항과 관련이 있습니다. 엘리스/엑시즈가 빠른건 심할 정도로
직선코스가 없는 서킷이나 짐카나/슬라럼 등에서 빠른거지 직선만
나오면 맥을 못추게 되죠.
근데 이상하게 로터스가 차는 좀 팔리는듯 싶어요
2008.09.17 10:06:07 (*.111.201.186)
플라이휠의 경우에도 가벼운걸쓰면 가속과 연비가 좋아지는등 파워에 도움을주지만,최고속은 떨어지잖습니까???^^ 같은무게에 플라이휠의 경량화로 그만큼 로스마력이 줄어 최고속이 올라가야 정상이라고 생각했지만,실제로는 그렇지않은것을 경험한후 무게에따른 관성이 최고속에서 큰작용을 한다는 생각이드네요! 즉,차량의 경우에도 어느정도의 속도냐와 어느정도의 무게냐 또 어느정도의 힘이냐에따라서 오히려 최고속이 올라갈수도있고, 떨어질수도 있다고 생각합니다.또한 고속을 위한 접지력확보에 있어서도 무게가 한역할 하는것도 사실이고요!
2008.09.17 10:40:46 (*.147.142.132)
배기량이 깡패입니다.... 최고속에서 가장 중요한 요인은 배기량 입니다...
일단 배기량이 같다고 하면 공기 저항이 적은 차량이 유리할거고 조금 더 가벼운 차량이
유리 할겁니다. 그리고 차량이 받는 다운 포스도 무시 못할거구요....
하지만 배기량 큰놈이 무조건 이깁니다..... 5000cc엔진을 버스에 달지 않는 이상...
일단 배기량이 같다고 하면 공기 저항이 적은 차량이 유리할거고 조금 더 가벼운 차량이
유리 할겁니다. 그리고 차량이 받는 다운 포스도 무시 못할거구요....
하지만 배기량 큰놈이 무조건 이깁니다..... 5000cc엔진을 버스에 달지 않는 이상...
2008.09.17 10:58:32 (*.99.214.164)

당연히 무게도 최고속과 관련이 있다고 보는데요. 마력은 일의 양이므로 100kg 이 100km/hr로 달리는 일의 양과 200kg이 100km/hr로 달리는 일의 양은 다른거 아닌가요?
고수님의 공학적 개념정리 좀 부탁드려봅니다.
고수님의 공학적 개념정리 좀 부탁드려봅니다.
2008.09.17 11:13:04 (*.32.126.154)

엔진출력이 딸려서 최고속이 더 안나오는 경우라면 차량 무게가 큰 요인중의 하나가 될수있겠지만 출력 보다는 공기역학적인 반작용이 더 커서 최고속이 제한되는 경우라면 무게는 큰 비중의 팩터가 아니라는 내용 같네요.. 1톤의 차량이나 2톤의 차량이나 최고속영역에서는 차량무게는 무시해도될만큼의 엄청난 공기저항을 받게 되니까.. (역시 엔진출력이 일정이상이라는 가정하에..)
그리고 차량이 가벼우면 고속에서 실제로 접지력이 약해지고 자꾸 뜨기 때문에 충분히 출력전달이 안되는 면도 있겠죠..
그리고 차량이 가벼우면 고속에서 실제로 접지력이 약해지고 자꾸 뜨기 때문에 충분히 출력전달이 안되는 면도 있겠죠..
2008.09.17 11:41:55 (*.210.238.87)

이론상 무게가 무거운것이 절대로 빠르진 않겠죠..^^ 다만 실제로 체감되는 여러가지 변수(엔진진동,불규칙노면)가 많기 때문에 그 변수를 상쇄시켜 주는 것이 플라이휠이고 무거운 차량이죠..
결국 무거운차가 빨리 달리기 편하게 느껴지긴 하죠..^^
결국 무거운차가 빨리 달리기 편하게 느껴지긴 하죠..^^
2008.09.17 13:49:20 (*.152.5.21)

ㅎㅎㅎ 아리스토텔레스는 무거운것이 빨리 떨어지는것이 '당연'하다고 생각했죠.
리플들을 보고 있으니... 인간의 직감이란것이 3000년동안 별로 변하지 않은듯... ^^
리플들을 보고 있으니... 인간의 직감이란것이 3000년동안 별로 변하지 않은듯... ^^
2008.09.17 14:37:45 (*.130.111.50)

제 차의 순정상태 공차 중량이 1280Kg 입니다. 여기다가 잡다구리 한 것들을 넣어두고 다녔으니 사람무게 + 해서 대략 + 100Kg 정도 되었을 것입니다. 튜닝 후 사람 포함 1150Kg 이 되었지요. 이렇게 해서 달라지는 것은 순발력이랄까... 그런게 좋아졌지 최고속이 더 빨라지거나 느려지거나 하진 않았습니다. 확연하게 차이가 난 것은 GT윙의 장착유무나 각도 조절에 따른 변화, 그리고 약간은 과격하게 생겨먹은 제 프론트 카나드의 장착여부에 따라서 최고속이 확연하게 달라지더군요. 구럼~
2008.09.17 14:48:57 (*.146.228.75)

HD와 I30를 비교해보면,
같은 엔진과 미션인데도 불구하고 HD가 최고속이 더 좋습니다.
차량중량은 I30가 50킬로 더 무겁구요.
이런점에선 공기역학적인 측면이 최고속에선 더 중요한 펙터인듯..
같은 엔진과 미션인데도 불구하고 HD가 최고속이 더 좋습니다.
차량중량은 I30가 50킬로 더 무겁구요.
이런점에선 공기역학적인 측면이 최고속에선 더 중요한 펙터인듯..
2008.09.17 14:52:03 (*.214.108.252)

역시 리플들을 주~~욱 읽어보니 역시 출력과 공기역학의 문제인듯 하군요....항상 주위 사람들한테 공기의 힘을 무시하면 안된다고 외치는 제가 이런 질문을 던지고 나니 참...허탈 합니다....ㅎㅎㅎ
2008.09.17 16:27:35 (*.46.122.32)

대체 왜 무게랑 최고속도랑 별로 연관이 없다는 리플이 있는지 이해가 안 가네요..;;
물론 공기저항이 더 예민하게 영향을 끼치겠지만 질량도 무시 못합니다..
E=1/2 m v^2 입니다.. m(질량)이 증가하면 v^2(최고속도의제곱)은 당연히 떨어지지요..
그리고 왜 플라이휠을 가볍게 하면 최고속도가 떨어지는지 이해가 가지 않네요.. 진동 주파수 해석까지 다 하신 결과인지 궁금합니다.. '경험상 그렇다' 라는 말씀은, 정확히 똑같은 조건에서 수차례 이상 GPS 계측을 통해 나오신 결과인지요??
물론 공기저항이 더 예민하게 영향을 끼치겠지만 질량도 무시 못합니다..
E=1/2 m v^2 입니다.. m(질량)이 증가하면 v^2(최고속도의제곱)은 당연히 떨어지지요..
그리고 왜 플라이휠을 가볍게 하면 최고속도가 떨어지는지 이해가 가지 않네요.. 진동 주파수 해석까지 다 하신 결과인지 궁금합니다.. '경험상 그렇다' 라는 말씀은, 정확히 똑같은 조건에서 수차례 이상 GPS 계측을 통해 나오신 결과인지요??
2008.09.17 16:47:37 (*.223.73.21)

재원님이 적어주신 대로 E는 m에 비례하지만 공기저항은 v^2에 비례하므로 속도와 m을 같은 비율로 증가 시켜보면 어느 시점부터는 m의 영향은 v의 영향에 비해 상대적으로 작아지겠죠. 차량의 무게를 완전히 무시해서는 안되지만 초고속 영역으로 갈 수록 최고속에 영향을 미치는 결정적인 요인은 공기저항이지 무게가 아니라는 점 때문에 무게와 최고속이 연관이 없다는 말이 나온 것 같네요.
2008.09.17 16:54:38 (*.223.73.21)

그런데 플라이휠과 최고속도 사이에 어떤 관계가 있는지 저도 정말 궁금합니다. 경험적인 사실들로부터 막연히 플라이휠이 가벼워지면 '등판능력이 떨어지고 최고속도가 떨어지더라'라는 얘기를 들어왔는데 아무리 고민해봐도 제 아둔한 머리로는 이해가 가지 않습니다. 서스펜션을 무시하고 생각해보면 아주 무거운 휠이나 가벼운 휠을 꽂은 것은 무거운 플라이휠, 가벼운 플라이휠을 설치한 것과 같은 효과를 내는 것 아닌가요? 테스트를 해볼 수도 없고, 직접 꽂아본 적도 없고 해서 궁금하네요^^경량 플라이휠 장착을 고민하고 있더터라^^
2008.09.17 17:06:28 (*.119.110.130)

낙하물의 무게는 속도와 관련이 있습니다
무게는 낙하속도와 상관없다는 실험은 진공상태에서만 성립합니다
모양이 비슷한 풍선과 돌을 동시에 떨궈 보세요.. ^0^
무게는 낙하속도와 상관없다는 실험은 진공상태에서만 성립합니다
모양이 비슷한 풍선과 돌을 동시에 떨궈 보세요.. ^0^
2008.09.17 17:38:31 (*.117.99.154)
공학적인 요소를 전부 배제하고, 무거운차가 가벼운차보다 고속에서 '덜 무섭습니다'. 가벼운차요? .......무서워서 이거 밟을수가 있어야말이죠-_-;;;
2008.09.17 19:09:25 (*.47.129.5)
플라이휠이 가벼워지면 힘의 loss는 적어지나 반대로 관성이 작아집니다. 그래서 각종 저항에 의한 감속이 더 잘됩니다. 대신 가속은 어려워집니다. 보통 말하는 최고속도가 열라 탄력받았을때를 이야기하므로(대부분 내리막도 달리고 해서 직선나오고 뭐...어쩌구저쩌구 해서 최고속을 이야기하지요) 감속이 잘되면 그만큼 공도에서 최고속 찍기가 힘들어지지요. 그래서 최고속이 잘 안나온다는 이야기가 있습니다. 휠이 가벼워져도 마찬가지입니다. 둘다 차에겐 더 좋은 조건이지만 흔히 말하는 최고속은 잘 아나오는 것이죠. 둘다 완전 평지의 무지긴 직빨에서 해보면 어떨지 답이 나오겠죠.
2008.09.17 20:13:14 (*.152.5.39)

윤명근님
진공상태에서 낙하실험은 낙하속도와 질량과 상관이 없다는것을 증명하려고 했던 실험인데요... ^^
그 실험을 또 그렇게 해석할 수도 있군요. ㅎㅎ
왜 진공에서 실험을 했는지 한번 생각해 보시죠.
진공상태에서 낙하실험은 낙하속도와 질량과 상관이 없다는것을 증명하려고 했던 실험인데요... ^^
그 실험을 또 그렇게 해석할 수도 있군요. ㅎㅎ
왜 진공에서 실험을 했는지 한번 생각해 보시죠.
2008.09.17 21:27:52 (*.46.122.32)

윤명근님// 생각을 조금 다시 해 보심이..^^;;
이대희님//관성이 작아져 감속이 잘 되는데 가속은 어렵다는건 무슨 말씀이시죠?? 감속도 일종의 가속입니다.. 가속도에 마이너스만 붙이면 감속인데, 무슨 차이일까요??
이대희님//관성이 작아져 감속이 잘 되는데 가속은 어렵다는건 무슨 말씀이시죠?? 감속도 일종의 가속입니다.. 가속도에 마이너스만 붙이면 감속인데, 무슨 차이일까요??
2008.09.17 23:04:33 (*.223.118.53)

대기중에서 낙하 속도는 물체에 작용하는 중력, 공기 저항, 부력의 균형에 의해 결정되죠. 두 물체간 밀도 차이가 크다면 작용하는 각각의 물체에 작용하는 부력도 달라지겠고 이는 낙하속도에 큰 영향을 미칠 것입니다. 헬륨 가스가 들어있는 풍선의 경우 헬륨+풍선의 질량으로 인해 발생하는 중력보다 풍선의 부피와 같은 양의 공기의 무게만큼 작용하는 부력이 더 크므로 낙하할 수 없고 떠오르게 되죠. 낙하 속도가 마이너스(?)^^
2008.09.17 23:25:28 (*.152.6.150)

ㅎㅎ
윤명근님 난감한 리플을 삭제해 주셔서 감사합니다.
중학교때 배운걸 설명하려니...
하지만 새로 써주신 윗글도 마찬가지 입니다.
실험의 변수와 가정을 혼동하셔서 그런것 같습니다.
다시한번 잘 생각해 보세요.
그리고 수식을 잘못해석하셨습니다.
써놓으신 수식은 그냥 '중력가속도는 가속도이다'라는 의미없는 말입니다.
그걸 무거우면 가속도가 커진다는 것으로 어찌 해석을 하셨는지...-.-
윤명근님 난감한 리플을 삭제해 주셔서 감사합니다.
중학교때 배운걸 설명하려니...
하지만 새로 써주신 윗글도 마찬가지 입니다.
실험의 변수와 가정을 혼동하셔서 그런것 같습니다.
다시한번 잘 생각해 보세요.
그리고 수식을 잘못해석하셨습니다.
써놓으신 수식은 그냥 '중력가속도는 가속도이다'라는 의미없는 말입니다.
그걸 무거우면 가속도가 커진다는 것으로 어찌 해석을 하셨는지...-.-
2008.09.17 23:27:34 (*.33.110.130)

재원님/ 운동 에너지와 최고속을 유지하려고 공기저항 + 롤링 저항 등의 힘과 대등한 출력을 내는 것을 헷갈리신 것 같습니다. 1/2 * m * v^2는 운동에너지이고, 만약에 움직이는 물체가 아무런 저항이 없다면 우리는 그 물체에 더이상 일을 해주지 않더라도 그 속도가 유지되고, 그 물체가 움직이는 에너지가 바로 위의 식에서 나오는 값입니다. 노면 마찰, 롤링 저항, 공기저항등이 아예 없다면 한번 움직인 차량은 계속해서 그 속도를 유지하면서 움직이겠지요. 당연히 무게가 무거운 차량을 같은 속도까지 내기 위해서 소모해야 하는 에너지의 총량은 무게에 비례하여 높아집니다. 다른말로 만약에 같은 출력을 내는 차량이 있다면 당연히 가벼운 차량이 그 속도에 먼저 도달합니다. 하지만 공기저항, 롤링저항등 속도를 줄이려하는 외부의 힘과 싸우면서 최고속을 유지하는 것과는 이야기가 다릅니다. 최고속에 다다르면 더이상 속도가 올라가지 않으므로 엔진에서 나오는 파워는 운동에너지를 더 높이는데 기여하지 않습니다. 최고속도를 유지하기 위해서 내는 출력 (파워, 단위시간 당 일의 양) 은 여러 요인들 중에서 공기저항이 제일 큰 역할을 합니다. (속도가 충분히 높다는 가정이 있는 것이구요)
2008.09.17 23:31:57 (*.133.138.48)

최재훈님
질문과는 조금 동떨어진 리플입니다.. ㅋ
고등학교 시간이 또 생각나는군요.. ^0^
갈릴레이는 공기저항이 없을때 모든 물체가 똑같이 떨어진다고 말했습니다
진공에서 높이h인 곳에 질량 m이 있다고 가정하고 자유낙하를 시키면
f = mg (중력)
f = ma (질량 * 가속도)
ma = mg
a = g
가속도가 상수가 되지요
질량이 얼마든지 간에 무조건 똑같은 속도 분포를 갖게 됩니다.
그러나 공기저항이 있다고 한다면
f = mg -kv
(k=상수, v=떨어지는 속도, kv=공기마찰력)
f = ma
ma = mg -kv
a = g - (k/m)v
가속도 항에 m이 들어가게 되는데
풍선의 경우 m이 매우 작다고 할수 있습니다
위의 가속도식에 m을 0으로 수렴시키게 되면
(k/m)은 엄청나게 커집니다.
그럼 a = g - (k/m)v는 매우 작아지겠지요
가속도가 작아지니깐 천천히 떨어지게 됩니다.. ^0^
대기중 낙하는 아리스토텔레스가 맞다는거죠.. ㅋ
질문과는 조금 동떨어진 리플입니다.. ㅋ
고등학교 시간이 또 생각나는군요.. ^0^
갈릴레이는 공기저항이 없을때 모든 물체가 똑같이 떨어진다고 말했습니다
진공에서 높이h인 곳에 질량 m이 있다고 가정하고 자유낙하를 시키면
f = mg (중력)
f = ma (질량 * 가속도)
ma = mg
a = g
가속도가 상수가 되지요
질량이 얼마든지 간에 무조건 똑같은 속도 분포를 갖게 됩니다.
그러나 공기저항이 있다고 한다면
f = mg -kv
(k=상수, v=떨어지는 속도, kv=공기마찰력)
f = ma
ma = mg -kv
a = g - (k/m)v
가속도 항에 m이 들어가게 되는데
풍선의 경우 m이 매우 작다고 할수 있습니다
위의 가속도식에 m을 0으로 수렴시키게 되면
(k/m)은 엄청나게 커집니다.
그럼 a = g - (k/m)v는 매우 작아지겠지요
가속도가 작아지니깐 천천히 떨어지게 됩니다.. ^0^
대기중 낙하는 아리스토텔레스가 맞다는거죠.. ㅋ
2008.09.17 23:42:34 (*.152.6.150)

"그러나 공기저항이 있다고 한다면
f = mg -kv
(k=상수, v=떨어지는 속도, kv=공기마찰력) "
여기가 틀렸습니다. 그래서 헷갈리시는겁니다.
f = mg -kv
(k=상수, v=떨어지는 속도, kv=공기마찰력) "
여기가 틀렸습니다. 그래서 헷갈리시는겁니다.
2008.09.17 23:50:59 (*.152.6.150)

무게가 최고속도와 별 연관이 없다는게 이해가 안되시는 분들이 몇몇계신것 같은데..
그것은 여러분이 지구에서만 살아서 그렇습니다. ㅋㅋㅋ
갈릴레오는
"나에게 충분한 길이의 지렛대만 있으면 지구도 들어올릴수 있다"
라고 했지요.
그게 이 질문과 같은 맥락입니다.
그것은 여러분이 지구에서만 살아서 그렇습니다. ㅋㅋㅋ
갈릴레오는
"나에게 충분한 길이의 지렛대만 있으면 지구도 들어올릴수 있다"
라고 했지요.
그게 이 질문과 같은 맥락입니다.
2008.09.18 00:00:48 (*.179.254.17)

결국 쇳덩이를 달리게 하는 일의 양인 출력이 최고속의 열쇠라고 알고 있었고.. 가장 큰 변수인 공기저항에 비해 무시할 정도의 영향밖에 없긴 하지만 무게도 분명히 이론적으로 관계가 있다고 이해를 하고 있었는데, 조인성님 리플을 보니 또 헷갈리네요.
질문입니다.
1. 공기저항과 롤링저항을 이겨내며 1톤짜리 특정한 차가 딱 100km/hr로 달리는 일의 양을 쉽게 10마력이라고 한다면, 10마력짜리 엔진으로 딱 100km/hr까지 달릴 수 있다는 개념은 맞는지요?(도달 시간 무시)
2. 이 경우 이차에 1톤을 더 싣고 달리면(역시 도달 시간은 무시합니다.) 2톤이 100km/hr로 달리는건 10마력이 넘는 일의 양이므로 100km/hr까지 달릴 수 없는것 아닌가요?
다임러 1호차 시대에나 통했을 무게 타령인지 모르겠지만, 아예 상관이 없다와 무시할 정도다는 분명히 다른것 같아 이 기회에 알고 넘어가야 될듯..ㅋ
질문입니다.
1. 공기저항과 롤링저항을 이겨내며 1톤짜리 특정한 차가 딱 100km/hr로 달리는 일의 양을 쉽게 10마력이라고 한다면, 10마력짜리 엔진으로 딱 100km/hr까지 달릴 수 있다는 개념은 맞는지요?(도달 시간 무시)
2. 이 경우 이차에 1톤을 더 싣고 달리면(역시 도달 시간은 무시합니다.) 2톤이 100km/hr로 달리는건 10마력이 넘는 일의 양이므로 100km/hr까지 달릴 수 없는것 아닌가요?
다임러 1호차 시대에나 통했을 무게 타령인지 모르겠지만, 아예 상관이 없다와 무시할 정도다는 분명히 다른것 같아 이 기회에 알고 넘어가야 될듯..ㅋ
2008.09.18 00:13:13 (*.152.6.150)

오준호님.
1번질문은 가정하신것을 결론으로 말씀하셨으니 당연히 맞습니다.
2번질문은 100km/h로 달릴수 있습니다. 대신 도달시간이 4배로 오래걸리겠죠.
오래 걸리니까 무거워서 못달리는줄 아는겁니다. 계속 밟으면 됩니다.
물론 이론적으로 말입니다.
여기서 1톤일때와 2톤일때가 같은 조건이려면.... 트럭과 빈 컨테이너의 무게가 1톤이라고 하고 컨테이너속에 1톤짜리 돌을 넣어서 2톤을 만들면... 변수가 같아지겠죠.
그러면 얼추 100km/h까지 갈겁니다.
그런데 또 '얼추'라는 단어를 쓴것은 구름저항이 커지는것은 또 복잡한 변수가 되니...
무시해 버리는게 정신건강에 좋죠. ^^
물리학과 1학년만 되어도 이런 논의를 웃어넘길겁니다.
1번질문은 가정하신것을 결론으로 말씀하셨으니 당연히 맞습니다.
2번질문은 100km/h로 달릴수 있습니다. 대신 도달시간이 4배로 오래걸리겠죠.
오래 걸리니까 무거워서 못달리는줄 아는겁니다. 계속 밟으면 됩니다.
물론 이론적으로 말입니다.
여기서 1톤일때와 2톤일때가 같은 조건이려면.... 트럭과 빈 컨테이너의 무게가 1톤이라고 하고 컨테이너속에 1톤짜리 돌을 넣어서 2톤을 만들면... 변수가 같아지겠죠.
그러면 얼추 100km/h까지 갈겁니다.
그런데 또 '얼추'라는 단어를 쓴것은 구름저항이 커지는것은 또 복잡한 변수가 되니...
무시해 버리는게 정신건강에 좋죠. ^^
물리학과 1학년만 되어도 이런 논의를 웃어넘길겁니다.
2008.09.18 00:27:29 (*.179.254.17)

최재훈님 답변 감사합니다.
저는 1학년 때 물리가 아주 공포였습니다. ㅋㅋ
그럼 결국 제가 가정한 10마력이라는 일의 양은 1톤의 무게가 100km/hr 로 달린것이 아니고, 무게는 전혀 상관이 없고 특정 구름저항과 공기저항의 물체가 100km/hr로 달리는 일의 양인 건가요? 쉽게 이해하고 있는줄 알았던 일의 양이라는 개념이 엄청 어려워 졌습니다. ㅡㅡㅋ
저는 1학년 때 물리가 아주 공포였습니다. ㅋㅋ
그럼 결국 제가 가정한 10마력이라는 일의 양은 1톤의 무게가 100km/hr 로 달린것이 아니고, 무게는 전혀 상관이 없고 특정 구름저항과 공기저항의 물체가 100km/hr로 달리는 일의 양인 건가요? 쉽게 이해하고 있는줄 알았던 일의 양이라는 개념이 엄청 어려워 졌습니다. ㅡㅡㅋ
2008.09.18 00:29:37 (*.152.6.150)

윤명근님은 지식을 쌓으시려면 남의 말을 잘 이해하려고 노력해야지.
이해는 안하고 인터넷 검색으로 짜맞추려고 하시니까
'골프공이 탁구공보다 빨리떨어지더라...'
'대기중 낙하는 아리스토텔레스가 맞다'
라는식으로 엉뚱한 생각을 하게 되는겁니다.
그리고 링크해 주신 사이트와 말씀하신 주장과는 상관이 없네요
'종단속도'라는게 무엇인지 알고 말씀하시는지... -.-
설명을 해드리려고 했는데 자꾸 리플을 지우고 자기 생각만 이야기 하시니
짜증이 좀 나네요.
이해는 안하고 인터넷 검색으로 짜맞추려고 하시니까
'골프공이 탁구공보다 빨리떨어지더라...'
'대기중 낙하는 아리스토텔레스가 맞다'
라는식으로 엉뚱한 생각을 하게 되는겁니다.
그리고 링크해 주신 사이트와 말씀하신 주장과는 상관이 없네요
'종단속도'라는게 무엇인지 알고 말씀하시는지... -.-
설명을 해드리려고 했는데 자꾸 리플을 지우고 자기 생각만 이야기 하시니
짜증이 좀 나네요.
2008.09.18 00:35:27 (*.152.6.150)

오준호님...
쉽게 생각하면... 아무리 무거운 차라도.... 빙판위에 있다면 쉽게 움직일수 있는것과
같은 이치 입니다. 무게는 마찰력에 영향을 미치지 속도에 영향을 미치지 않습니다.
우주에서라면(저항이 없다면) 아무리 작은 힘으로 밀어도 빛의 속도까지 가속 됩니다.
이 문제는 공기저항과 출력이 같아지는(상쇄되는) 시점이 최고속이 된다는것을
이해하면 됩니다.
지구로 오면... 공기저항은 단면적에 영향을 받으니까.. 그게 문제죠.
쉽게 생각하면... 아무리 무거운 차라도.... 빙판위에 있다면 쉽게 움직일수 있는것과
같은 이치 입니다. 무게는 마찰력에 영향을 미치지 속도에 영향을 미치지 않습니다.
우주에서라면(저항이 없다면) 아무리 작은 힘으로 밀어도 빛의 속도까지 가속 됩니다.
이 문제는 공기저항과 출력이 같아지는(상쇄되는) 시점이 최고속이 된다는것을
이해하면 됩니다.
지구로 오면... 공기저항은 단면적에 영향을 받으니까.. 그게 문제죠.
2008.09.18 00:38:41 (*.133.138.48)

오타를 고친것이지 이야기의 틀을 바꾸지는 않았습니다
이성적으로 논의를 하셔야지
"뭐...그렇게 알고 계셔도 사는데는 지장이 없을겁니다. -.-;"
"그것은 여러분이 지구에서만 살아서 그렇습니다. ㅋㅋㅋ"
이런식으로밖에 대하지 못하시는군요
궁금하시면 실제로 던저보시길..
15년전 제가 던졌을때와 별 차이는 없을것입니다
전자과 석사 2기생이라 물리과 1학년보다는 물리적 지식은
아무래도 좀 모자라서 최재훈님이 만족하실만한
답변을 못 달아 드린점 유감으로 생각합니다.. -0-
이성적으로 논의를 하셔야지
"뭐...그렇게 알고 계셔도 사는데는 지장이 없을겁니다. -.-;"
"그것은 여러분이 지구에서만 살아서 그렇습니다. ㅋㅋㅋ"
이런식으로밖에 대하지 못하시는군요
궁금하시면 실제로 던저보시길..
15년전 제가 던졌을때와 별 차이는 없을것입니다
전자과 석사 2기생이라 물리과 1학년보다는 물리적 지식은
아무래도 좀 모자라서 최재훈님이 만족하실만한
답변을 못 달아 드린점 유감으로 생각합니다.. -0-
2008.09.18 00:40:44 (*.152.6.150)

다시 말씀드리지만 제글은 읽지도 않고 엉뚱한 반론을 하시니 기분 좋을리가 있겠습니까?
사는데 지장이 없을거라고 말한건 이미 제가 기분 상할만한 글을 지우시고 난 후에
제가 올린것입니다.
사는데 지장이 없을거라고 말한건 이미 제가 기분 상할만한 글을 지우시고 난 후에
제가 올린것입니다.
2008.09.18 01:14:46 (*.229.220.151)

논쟁을 펼치는건 좋은데 일단 한숨 쉬시고 하시길 부탁합니다....리플이 점점 심오해지는군요.....엉뚱한 질문에 게시물이 이리 뜨거워질줄은 상상도 못했네요...일단 진정들 하시고 한번 웃고가죠.....^^;
2008.09.18 01:15:00 (*.186.148.147)
가속은 마력이 높고 무거운차는 상대적으로 가속이 잘되고 마력이 낮고 가벼운차는 잘 안된다는 의미입니다. 같은 마력/중량일때요.
2008.09.18 01:18:26 (*.186.148.147)
음...우려했던...여러가지 수식이 난무하게 되네요. 실상황에선 무지하게 변수가 많은지라....정답은 직빨도로 가서 한번 해보는게 젤 좋겠네요. 이론이야 뭐 이정도다 대충 짐작까지만 하고 정확한건 실험을 통해 확인하는게 좋겠습니다.
2008.09.18 01:25:28 (*.186.148.147)
그리고 쭉 읽어보니 다들 헷갈려하는 부분이 최고속부분인데 보통 오너들이 최고속을 이야기할때는 평지가 아닌 엄청 탄력받은 상황일때를 이야기해서 그럽니다. 공기도 잠깐 뒷바람좀 맞고 내리막 탄력도 받고(근데 내리막이면 또 최고속이 아니라고 치니...요건 잠깐 지나고) 그러면서 최고속을 이야기하니 경량플라이휠이나 경량휠을끼우면 최고속이 더 잘 안나오는것 같이 느껴지는 것이죠. 감속이 빠르면 가속도 빠르다는것은 아닌상황인듯하구요...악셀띠면 감속이 확 되는데 그 순간 다시 가속하려면 무진장 힘듭니다. 경량휠,플라이휠인경우 확인이 차이가 나게 느껴집니다,1km/h감속되는건 순식간이지만 최고속부근에서1km/h가속하는건 무지하게 힘들죠, 그런 감속이 휠씬 많이되니 다시 가속하는데 훨씬 힘든것입니다. 물론 공기저항을 이빠이 받은 상황에서지요. 공기저항이 적으면 당연히 경량휠,플라이휠이 더 유리합니다.
2008.09.18 01:26:48 (*.186.148.147)
이론적으로는 경량휠,경량플라이휠이 조금이라도 더 최고속이 높을껍니다. 근데 실제 느끼는건 그렇지 않다는거죠. 그게 중요한겁니다. 수식은 잊어버립시당^^
2008.09.18 02:53:55 (*.111.171.169)

윤명근님, 속도가 시속 3000킬로미터라 해도 그 속도가 유지되면 가속도는 무지 작은(=0) 겁니다. ^^
그리고 올리신 블로그에서도 설명하고 있지만, 가속도는 속도의 미분고 따라서 "어떤 순간의" 혹은 "종단" 속도를 구하려면 a=g-(k/m)v 라는 "미분방정식"을 풀어야 합니다. 뭐 대충 누가(=그 블로그 주인장이) 푼 답을 참조해서 보자면 종단속도는 질량에 비례하긴 합니다. 그런데 종단속도 문제를 최고속 문제와 똑같이 놓고 볼 수 없는 것은, 사실 종단속도 문제에서 물체에 가해지는 힘은 바로 그 물체의 질량과 비례하기 때문이죠. 최고속 문제에서는 물체에 가해지는 힘이 엔진의 토크에 비례해서 질량과 무관한 변수가 되고요. 방정식 자체가 달라져서 다른 문제를 풀어야한다...그 말씀입니당.
또하나는, 그 블로그의 종단속도는 구형의 물체에 한정지어서("Stokes Law"를 적용하여) 풀어본 예제인 거 같습니다. 사실 얼핏 어깨너머로 봤던 유체역학에서 drag force는 무지 복잡하더라구요 -- 사실 단순한 방정식으로 표현할 수 있는 경우는 아주 아주 단순하게 생긴 것들에 한정지어지고, 자동차처럼 복잡한 녀석들은 drag force가 속도의 제곱 이상에 비례해서 커진다고 보는 것이 일반적(레일리 경께서 만드신 방정식을 따르더라구요)이더라구요.
그래서 대체 답이 뭐냐...고 하면, 대략 재훈님께서 말씀하신 걸 다시 참조해볼 수 있는데, 차를 가속시키는 힘은 엔진의 토크에 비례하는 그것이고, 차를 감속시키는 힘은 공기저항(드래그 포스)이랑 구름저항이 있는데, 그 중 차의 하중에 따라 변하는 값은 구름저항이지요. 그런데 통상적으로 차의 고속영역에서는 그 구름저항 값이 공기저항 값에 비해 무시할 수 있을 정도로 충분히 작은 값이 된다...이겁니다. 아주아주 엄밀히 계산하자면 당연히 무거운 놈이 최고속이 떨어지겠지만 그게 계기판으로 확인될 만큼 큰 차이냐 하면 그렇지 않을 거라는 거지요 -- 계산기 들고 두들겨보면 답이 나올수도 ^^.
그래서 그냥 공기저항대세론을 따르면 무게에 따른 최고속의 변화는 없는거나 마찬가지다,라는 결론을 내려도 큰 무리가 없을 거라는 겁니다. 출력이 십 수 마력 남짓하던 옛날 차들에서는 물론 공기저항이 그렇게 대세는 아니라서 무게에 따라 최고속이 왔다갔다 했겠지만, 기본 180km/h를 논하는 요즘은 공기저항이 대세다...뭐 그런거지요.
물리책 놓은지 20년이 다 돼가서 그런지 머리가 잘 안굴러가서 이 정도로 줄여야겠습니다. ^^
그리고 올리신 블로그에서도 설명하고 있지만, 가속도는 속도의 미분고 따라서 "어떤 순간의" 혹은 "종단" 속도를 구하려면 a=g-(k/m)v 라는 "미분방정식"을 풀어야 합니다. 뭐 대충 누가(=그 블로그 주인장이) 푼 답을 참조해서 보자면 종단속도는 질량에 비례하긴 합니다. 그런데 종단속도 문제를 최고속 문제와 똑같이 놓고 볼 수 없는 것은, 사실 종단속도 문제에서 물체에 가해지는 힘은 바로 그 물체의 질량과 비례하기 때문이죠. 최고속 문제에서는 물체에 가해지는 힘이 엔진의 토크에 비례해서 질량과 무관한 변수가 되고요. 방정식 자체가 달라져서 다른 문제를 풀어야한다...그 말씀입니당.
또하나는, 그 블로그의 종단속도는 구형의 물체에 한정지어서("Stokes Law"를 적용하여) 풀어본 예제인 거 같습니다. 사실 얼핏 어깨너머로 봤던 유체역학에서 drag force는 무지 복잡하더라구요 -- 사실 단순한 방정식으로 표현할 수 있는 경우는 아주 아주 단순하게 생긴 것들에 한정지어지고, 자동차처럼 복잡한 녀석들은 drag force가 속도의 제곱 이상에 비례해서 커진다고 보는 것이 일반적(레일리 경께서 만드신 방정식을 따르더라구요)이더라구요.
그래서 대체 답이 뭐냐...고 하면, 대략 재훈님께서 말씀하신 걸 다시 참조해볼 수 있는데, 차를 가속시키는 힘은 엔진의 토크에 비례하는 그것이고, 차를 감속시키는 힘은 공기저항(드래그 포스)이랑 구름저항이 있는데, 그 중 차의 하중에 따라 변하는 값은 구름저항이지요. 그런데 통상적으로 차의 고속영역에서는 그 구름저항 값이 공기저항 값에 비해 무시할 수 있을 정도로 충분히 작은 값이 된다...이겁니다. 아주아주 엄밀히 계산하자면 당연히 무거운 놈이 최고속이 떨어지겠지만 그게 계기판으로 확인될 만큼 큰 차이냐 하면 그렇지 않을 거라는 거지요 -- 계산기 들고 두들겨보면 답이 나올수도 ^^.
그래서 그냥 공기저항대세론을 따르면 무게에 따른 최고속의 변화는 없는거나 마찬가지다,라는 결론을 내려도 큰 무리가 없을 거라는 겁니다. 출력이 십 수 마력 남짓하던 옛날 차들에서는 물론 공기저항이 그렇게 대세는 아니라서 무게에 따라 최고속이 왔다갔다 했겠지만, 기본 180km/h를 논하는 요즘은 공기저항이 대세다...뭐 그런거지요.
물리책 놓은지 20년이 다 돼가서 그런지 머리가 잘 안굴러가서 이 정도로 줄여야겠습니다. ^^
2008.09.18 03:22:40 (*.111.171.169)

20년이라고 써놓고 보니 과장이 심했군요. 크. 제가 다닌 학교는 꼬져서 그런지 학부생한테는 유체역학을 안가르쳐주더라구요. 그래서 그런지 댓글 내용이 좀 부실합니다. 이해해주세요. :)