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飛行機は何故浮かぶのでしょうか?
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あの重たい飛行機が一体何だって空なんかを飛ぶんだい? ってわけで みなさん,ニュートン(リンゴで有名??)の運動方程式を知ってるでしょ 力=質量×加速度 式で表すと... F=mα ですが,加速度αってのは,速度の時間変化を表してるんで... α=dv/dt ですから, F=mα=mdv/dt=d(mv)/dt となります. ここで,mvってのは,いわゆる運動量ですよね.すなわち,運動方程式ってのは,運動量を変化させるのには力が必要だっていうことを意味してるんです. さてさて,みなさん,わたしたちが流体中を動いて行くと思ってください.わたしたちの中を流体が通り抜けるわけにはいきませんからね.... 流体は仕様がないから(本当にそう思っているかどうかはわかりませんが)よけて通るってわけですよね~ もう,お気づきの方も居られるかとは思いますが,私たちは否応なく流体の運動量を変化させているわけで.... それには,私たちが流体に対して力を及ぼしているはずだっていうわけですね~ そんなわけで,作用反作用の法則によって,逆にわたしたちが流体から力を受けているわけです.それが,流体力と呼ばれるもので,揚力とか抗力なんかですね. 飛行機なんかの場合も,推力でもって,力ずくに進んでいくわけですが,そのときに全体的には流体を下向きに押しのけているもんで,逆に上向きの力を得ているとう,まあ,言ってみれば簡単な話なんであります. おまけ... 飛行機の翼型はうまく出来ていて,後縁(後ろの端っこ)が尖っているもんだから,うまく流れが下向きに曲げられるんです. ちなみに・・・ 空気ってやつ(失礼^^;;)は、1m3で、1.2kg程度の質量があるんです。牛肉1kgのかたまりをどんどん投げつけられたとでも想像してください。時速数百キロメートルで・・・ これはたまらんですねえ。飛行機も浮くわけだ^^ |