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飛行機はなぜ浮くのか

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2連続で飛行機ネタです。いまだに飛行機を見るたびに「あんなでっかいのが空に浮くなんて信じられないなぁ」と思う私です。

さて、みなさんはなぜ飛行機が浮くと重いますか?

エンジンがあるから?羽があるから?

結局は羽があるから、上に持ち上げる力が生まれるわけです。では、それはなぜ発生するのでしょうか?

ちょっと物知りな人ならわかると思います。「ベルヌーイの法則」という名前が頭に浮かぶのではないでしょうか?難しい話ではないので引かないでください!w

ベルヌーイの法則は難しいので、ベルヌーイの法則から導き出せる結果を述べます。まず、羽がありますよね。そこの周りを空気が通っているわけです。その道のりを線で表すと下のようになります。

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このように二手に分かれますよね。ではA君は上を、B君は下を通るとします。そして、二手に分かれてから、A君とB君は同時に合流することとします。すると、上のほうが道のりは長いわけですから、A君は急いでゴールまで目指さなくてはいけません。

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B君「ゴールで待ち合わせね~」

A君「こっち距離長いから急いでいかないと間に合わないわ!」

という感じです。となると、上の空気は流れが速くなります。すると、上の空気密度は小さくなるわけです。

上は圧力が小さく、下は圧力が高い、すなわち、下から上に持ち上げようとする力が働きます。それが「揚力」です。

 

というのが「ベルヌーイの法則」から導き出せる揚力の説明です。

しかし、私は疑問に思いました。

「なんで、A君とB君が同時にゴールへ到着するのか?別にA君はマイペースだっていいじゃないか」と。

そこで調べてみたところ、私は感動しました。実は揚力については完全には解明されていないのですが、2001年にデビッド・アンダーソンという人が新たな理論を発表しました。

彼もまた、「なんで二手に分かれた空気が同時に合流するのか?」という疑問を抱いていたそうです。そこで彼はこのような理論を考えました。

「作用・反作用の法則ではないのか?」という考えです。

作用反作用とは、知っている人も多いのではないかと思います。ロケットはエンジンからジェットを噴射する「作用」の力とその力によって生まれる「反作用」の力を受け、空を飛んでいます。

ではこれを揚力に当てはめるとどうなるのか?

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空気によって下に向かう力が「作用」となり、上に向かう「反作用」の力が生まれるのです。これが揚力の正体だ!!とデビッド・アンダーソンさんは考えました。

これなら、非常に簡単に揚力を説明することができます。私もこれを初めてしった時は感動しました。

しかし、まだ「なぜ飛行機は空を飛べるのか?」というなぞを完璧に解明したわけではないそうです。身近なところにも、長い間解明されていない謎があるんですね。勉強になりました。

飛行機はこのようなところが面白いと思います。その反面、原理もしっかりとわからずになんとなく飛んでいることも事実ですが・・・

今回はこのへんで終わりにしたいと思います。