飛行機の仕組み

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地球上のすべての物体には、重力と質量の両方の積である重量があります。たとえば、ボーイング747-8旅客機の最大離陸重量は、487.5トン(442メートルトン)です。これは、重量のある飛行機が地球に向かって引き寄せられる力です。

重量の反対の力は、飛行機を空中に保持する揚力です。この偉業は、エアフォイルとも呼ばれる翼を使用することで実現されます。抗力と同様に、揚力は移動する流体の存在下でのみ存在できます。オブジェクトが静止していて流体が動いている場合(風の強い日の凧の場合のように)、または流体が静止していて物体がその中を移動している場合(風のない日の急上昇するジェットの場合のように)。本当に重要なのは、オブジェクトと流体の速度の相対的な違いです。

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実際の揚力のメカニズムは、流体が動くときに力が発生します。固体オブジェクトによって偏向されます。翼は、空気の流れを2つの方向に分割します。翼の上と上、および翼の下側に沿って下です。

翼は、その上を移動する空気が下を移動する空気よりも速く移動するように成形および傾斜されています。 。移動する空気がオブジェクト上を流れて障害物(バンプや翼の角度の突然の増加など)に遭遇すると、すべての分子が急いでいるため、その経路が狭くなり、流れが速くなります。障害物を通過すると、経路が広がり、流れが再び遅くなります。 「ウォーターホースをつまんだことがある」場合は、この原則が実際に機能していることを確認したことになります。ホースをつまむことで、流体の流れの経路を狭め、分子をスピードアップします。圧力を取り除くと、水の流れは以前の状態に戻ります。

空気の速度が上がると、圧力が低下します。そのため、翼の上を移動する動きの速い空気は、翼の下を移動する遅い空気よりも圧力がかかりません。その結果、リフトが上向きに押し上げられます。流体力学の分野では、これはベルヌーイの原理として知られています。

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