2006년 1월 24일 화요일

Drag(항력)에 관한 방정식

난 매우 깔끔하고 단순한 세계를 기술하는 일반물리II까지만 공부해서
항력, 저항 같은 복잡하고 지저분한 문제는 배우지 않았다.

아무튼 저속에서는 항력계수 x v에 비례하고 고속에서는 v^2에 비례한다는 이야기만 많이 들었는 데, 도무지 그게 일반물리학과 양립할 수 있는 소리인지 참 의문스러웠다.
(일반물리학의 어떤 이론도 변수값이 따라 차수가 변하지 않으니까.)

이야기를 앞뒤를 잘라먹고 설명해서 이해하기 힘든 것이었다.
사실은 이런 것들은 다 실험식인데, 물체에 따라, 속도에 따라 조건을 잘 주면 항상 일정한(재현가능한) 결과를 얻기는 하지만 뭔가 멋진 이론이 있는 것은 아니고 단지 그 결과를 선형방정식으로 근사해서 graph에 fitting한 것이다.
공학적으로 저속에서는 당연이 v^2, v^3 ... 등의 항의 값이 작으니 무시할 수 있고 고속이 되면 v^2도 쓰고 더 빠르면 v^3도 써야 식이 결과치와 무시할 만큼 같아지기 때문이다. (Pretty good approximation)

그래프가 꽤 예쁘기만 하다면 세상 어떤 식도 적절한 구간 내에서 이런 근사법들을 쓸 수 있다. 그래서 기계과, 토목과 등에서 그것을 많이 쓰는 것 같다.
그 외에도 확률, 통계, 수치해석을 들으면 많은 techinique 등이 있나보다.
이것저것 잘 가져오고 device, structure를 설계하는 design pattern을 가져오면 우리는 그것을 아마도 기계공학, 토목공학이라고 부를 수 있는 것 같다.

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