학문
세련된뱀눈새49
비행기가 뜨는 양력 발생 원리에 대해 궁금합니다.
비행기가 공중으로 뜨는 원리는 공기역학적 힘의 균형에 의해 설명된다고 하는데요. 비행기가 뜨는 양력 발생 원리에 대해 궁금합니다.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
비행기가 공중으로 떠오르는 힘인 양력은 날개 주변을 흐르는 공기의 유체역학적 흐름 변화에 의해 발생하며, 주로 베르누이 정리와 뉴턴의 작용-반작용으로 설명할 수 있습니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.
첫째로 상하부 압력 차이에 의한 힘입니다. 비행기 날개는 상단이 둥글고 하단이 평평한 형상을 갖거나 일정 각도로 기울어져 있는데, 공기가 날개 주변을 지날 때, 점성과 구조의 영향으로 날개 위쪽을 흐르는 공기는 유속이 빨라져 압력이 낮아지고, 아래쪽 공기는 유속이 느려 상대적으로 압력이 높아집니다. 유체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질이 있으므로, 이 상하부 압력 차가 날개를 위로 밀어 올리게 됩니다.
둘째로 공기를 아래로 밀어내는 반작용입니다. 날개의 받음각과 공기가 표면에 붙어 흐르는 코안다 효과에 의해, 날개 후방을 지나는 공기 흐름은 아래쪽으로 크게 꺾여 밀려 내려갑니다. 공기를 아래로 강하게 밀어내는 작용에 대해, 뉴턴의 작용 반작용 법칙에 따라 동일한 크기의 반작용 힘이 위쪽으로 작용합니다.
결국 비행기가 엔진의 추력으로 고속 전진할 때, 상하부의 베르누이 압력 차와 공기 하향 유동에 의한 반작용 힘이 결합되어 비행기 자체 중력을 극복하는 수직 양력이 완성됩니다.
채택된 답변안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
비행기가 뜨는 양력 발생의 원리는 크게 두가지 법칙이 작용하기 때문입니다.
날개 상하의 압력차이인 베르누이 정리가 작용합니다.
날개 위쪽은 곡면을 따라 공기가 빠르게 흐르면서 압력이 낮아지고 아래쪽은 상대적으로 느려 압력이 높아지게 되는데 이때 비행기를 위로 밀어 올립니다.
그리고 공기희 흐름을 아래로 꺽어 발생하는 작용 반작용의 힘인 뉴턴의 제 3법칙 입니다.
날개가 지나가며 공기를 아래로 밀어내면 작용이고 그에 대한 반작용으로 공기가 날개를 위로 밀어 올리는 힘이 발생하게 됩니다.
이러한 두원리가 공존하여 양력은 날개 주변의 공기가 아래로 휘어지는 흐름에 의해 발생하며 베르누이 정리와 뉴턴의 운동법칙이 결합하여 설명이 되는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)