하늘을 나는 새들은 어떻게 그렇게 날 수 있는 것인가요?
하늘을 나는 새들은 어떻게 그렇게 날 수 있는 것인가요?
하늘을 날수있는 원리가 무엇인지 궁금합니다. 과학적으로 증명된 내용이 있나요?
새가 하늘을 나는 원리는 날개 구조와 공기 역학의 법칙에 따라 설명됩니다. 새의 날개는 양력(Lift)을 발생시키도록 설계되어 있으며, 공기의 흐름에 따라 위쪽으로 압력이 낮아지고 아래쪽으로 압력이 높아져 상승력이 생깁니다. 또한 가벼운 뼈 구조, 강력한 근육, 깃털의 형태가 비행에 최적화되어 있어 추진력(Thrust)과 균형을 조절하며 하늘을 날 수 있습니다. 이러한 원리는 비행기 날개의 원리와도 유사하게 과학적으로 증명되었습니다.
새들이 하늘을 날 수 있는 것은 이미 과학적으로는 충분히 증명된 것입니다.
크게 네가지정도의 과학적 원리를 가집니다.
첫번째는 양력입니다.
새의 날개는 위쪽 표면이 볼록하고 아래쪽 표면이 평평하거나 약간 오목한 형태로 설계되어 있습니다. 이 독특한 모양은 공기의 흐름을 변화시켜 양력을 발생시킵니다.
즉, 날개 위쪽을 지나는 공기는 아래쪽을 지나는 공기보다 더 빠른 속도로 이동합니다. 베르누이의 원리에 따르면, 공기의 속도가 빠를수록 압력이 낮아지기 때문에 날개 위쪽의 압력이 아래쪽보다 낮아집니다. 이 압력 차이로 인해 위로 향하는 힘, 즉 양력이 발생하는 것입니다.
또한 새는 날개의 각도를 조절하여 받음각을 변화시킬 수 있습니다. 받음각이 커질수록 양력도 증가하지만, 너무 커지면 공기의 흐름이 날개 표면에서 분리되어 양력이 급격히 감소하는 실속 현상이 발생합니다.
두번째는 추진력입니다.
즉,새는 날갯짓을 통해 공기를 뒤로 밀어내는 힘을 생성하는 것이죠. 뉴턴의 제3법칙인 작용-반작용의 법칙에 따라, 공기를 뒤로 밀어내는 힘과 같은 크기의 힘이 앞으로 작용하여 새를 앞으로 나아가게 하는 추진력이 발생하는 것입니다.
세번째는 중력입니다.
당연하지만 새도 아래쪽으로 발생하는 중력의 영향을 받습니다. 이를 앞서 말씀드린 양력으로 극복하고 동시에 대부분의 새들의 뼈 속이 비어 있어 중력의 영향을 적게 받도록 진화했죠.
마지막으로 항력, 즉 공기 저항입니다.
우리도 앞으로 달려갈 때 공기 저항을 받게 되듯 새도 비행을 할 때는 공기 저항을 받습니다.
새의 모양이 뾰족하고 유선형으로 진화한 것도 비행을 할 때 항력을 적게 받기 위한입니다. 특히 새는 날개 모양과 깃털 구조를 최적화하여 항력을 최소화하는 방향으로 진화하여 비행이 가능한 것입니다.
안녕하세요. 안상우 전문가입니다.
새가 하늘을 날기위해서는 우선 공기부양력을 얻을수 있는 날개가 있어야 합니다. 날개에 있는 깃털은 공기를 밀어 양력을 발생하게 됩니다.
또한 새의 뼈는 내부가 비어 있어 체중을 줄이는데 도움이 되어 하늘을 나는데 유리하게 되어 있습니다.