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자동차 속의 수학

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by

Young Geon LEE

on 19 July 2015

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Transcript of 자동차 속의 수학

자동차 속의 수학
탐구 문제
자동차 바퀴에 관련된 수학적 원리
자동차의 연비 구하기
자동차 탑승 시 안전과 관련된 수학적 원리
자동차 번호판의 수학
탐구 동기
일상생활에서 아주 쉽게 접할 수 있는 자동차는 어떤 수학적 원리가 더해져 우리가 편리하고 안전하게 사용할 수 있는지가 궁금하였다.

이유림
- PPT 작성, 보고서작성, 창산제작
편장훈
- 보고서작성, 자료수집, 창산제작
이영건
- 자료수집, 발표 시 시나리오, 창산제작
박채은
- PPT 작성, 자료수집, 창산제작
신재영
- 보고서작성, 자료수집, 창산제작
탐구 내용
제작
신박편이2
자동차 바퀴 속 수학
바퀴 휠의 스포크(spoke)를 보면 대부분 5,7,9의 홀수로 이뤄져 있다. 이는 삼각형이 가지는 안정성을 이용한 것이다. 휠의 스포크를 4, 6 등의 짝수로 하게 되면, 스포크가 일직선상에 놓이게 되어 차의 하중이 스포크 2개에 모두 쏠리게 된다. 따라서 휠이 파열될 가능성이 높아진다. 홀수로 하게 되면 일렬로 놓이는 스포크가 없어 하중을 서로 밀고 잡아당기며 견고하게 받칠 수 있다.
바퀴의 휠이 60도를 이루는 경우를 보면 바퀴의 한 꼭짓점은 '육각형 사이클로이드'를 그린다.

연비 구하기
배기가스에서 나온 탄소량과 연료 1L에 포함된 탄소함량을 알면 연비를 알 수 있다.
1km를 달리는 동안 탄소 g이 배기가스 속에 녹아 나왔다고 하면 1km를 달리는 동안 탄소 g을 사용한 셈이다. 이 때 연료 1L에 탄소가 얼마나 들어 있는지를 알면 간단한 계산으로 사용한 연료량과 연비를 알 수 있다.

자동차 속 안전과 수학
안전띠의 폭이 너무 좁으면 충돌할 때 압력이 집중돼 탑승자가 다치기 쉽다. 반대로 너무 넓으면 잘 꼬여서 불편해진다. 안전띠가 꼬이지 않으면서도 압력을 적절히 분산하도록 수학적으로 계산된 수치가 바로 4.7이다.
BS(Auto Break System)라는 장치는 눈이나 비가 올 때 자동차가 달리는 속도와 바퀴 속도를 비교하다가, 바퀴가 미끄러져 둘 사이에 차이가 생기면 바로 속도를 줄여 주는 등 ABS를 비롯한 많은 자동차의 장치들이 2진수 신호를 주고받으면서 자동차가 안전하게 운행할 수 있도록 돕는다.

번호판 속 수학
번호판 맨 앞 두 자리는 자동차 종류를 뜻하므로 승용차는 01~69번까지 번호를 쓸 수 있다. 그다음 한글은 차량 용도를 뜻하는 것인데, 비사업용은 모두 32가지 글자를 쓸 수 있고 그다음 나머지 네 자리 번호는 1000부터 9999번까지이니 9000가지이다. 따라서 지금까지의 경우의 수를 모두 곱하여 1987만2000(69×32×9000) 가지의 비사업용 승용차의 번호판이 있을 수 있다.
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