프로펠러의 원리를 알고 싶어요
우리가 일반적으로 자주 볼수 있는 헬리콥터를 보면 위에 프로펠러가 있어서 돌잖아요 그러면 헬기가 뜨는 걸 볼 수 있는데 이런 프로펠러의 원리는 어떤 건지 알고 싶어요.
안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.
에어포일 모양의 프로펠러가 회전하면서 공기를 아래로 밀어내는데, 공기의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지고, 느려지면 압력이 높아지는 베르누이의 원리가 적용됩니다.
프로펠러 위쪽의 압력이 낮아져 헬기가 위로 떠오르게 됩니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
프로펠러는 헬리콥터의 날개 역할을 하는데요. 헬리콥터가 뜨는 원리는 프로펠러의 회전과 베르누이의 이론을 이용한 것입니다.
프로펠러는 회전하는 날개로 구성되어 있습니다. 이 날개는 공기를 밀어내는 방향으로 회전하면서 앞으로 나아가는 힘을 만들어냅니다. 이는 뉴턴의 제3법칙에 따라 작용하는 힘입니다. 뉴턴의 제3법칙은 "모든 작용에는 반작용이 있으며, 크기가 같고 방향이 반대인 힘으로 작용한다"라는 법칙입니다. 프로펠러가 공기를 밀어내는 방향으로 힘을 발생시키면, 그와 같은 크기와 반대 방향으로 힘이 발생하여 헬리콥터가 앞으로 나아가게 됩니다.
그리고, 프로펠러의 날개는 공기를 밀어내는 방향으로 기울어져 있습니다. 이는 베르누이의 이론에 따라 공기의 압력이 낮아지는 원리를 이용한 것입니다. 프로펠러의 날개 위쪽은 공기가 빠르게 흐르면서 압력이 낮아지고, 아래쪽은 공기가 느리게 흐르면서 압력이 높아집니다. 이 차이로 인해 프로펠러는 공기를 밀어내는 힘을 발생시키게 됩니다. 프로펠러는 우리가 일상에서 자주 볼 수 있는 항공기의 중요한 부품입니다. 앞으로 더 많은 항공기를 볼 때, 프로펠러의 원리를 생각해보면 더 재미있을 것 같습니다.
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안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
프로펠러의 단면은 비대칭적으로 형성되어 있습니다 한쪽은 바람이 빠르게 흐르고 한쪽은 느리게 흐르는데 속도가 빠르게 흐르는 곳은 압력이 낮아지게 됩니다 즉 프로펠러는 압력이 높은 곳에서 낮은 쪽으로 힘을 받게 하는데이 힘을 가지고 비행기나 헬리콥터가 공중에 뜰 수 있도록 합니다
안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.
그냥 비행기의 날개가 돌고 있다고 생각하시면 됩니다. 따라서 날개에서 양력이 발생하듯 프로펠러의 블레이드에서도 똑같이 양력이 추력의 형태로 나타나게 됩니다. 그러므로 비행기의 날개와 마찬가지로 뉴턴 제3법칙인 '작용과 반작용' 그리고 '베르누이의 법칙'으로 추력이 나타나는 원리를 설명할 수 있습니다.
우선 '작용과 반작용'의 관점에서 살펴보면, 날개의 'DOWN WASH'가 프로펠러에서는 '프로펠러 후류(PROP WASH)'가 되어 공기의 유량(질량)을 뒤로 밀어내어(작용) 비행기를 앞으로 나아가게(반작용) 만듭니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
헬리콥터의 프로펠러는 베르누이 원리를 이용하여 작동합니다. 베르누이 원리는 유체의 속도가 빨라지면 압력이 낮아진다는 원리입니다. 헬리콥터의 프로펠러는 위로 향하게 회전하면서 공기를 아래로 밀어냅니다. 이때, 공기의 속도가 빨라지면서 압력이 낮아집니다. 따라서, 프로펠러 아래쪽의 공기압은 프로펠러 위쪽의 공기압보다 낮아집니다. 이로 인해 프로펠러와 동체 사이에는 양력이 발생하여 헬리콥터가 위로 떠오르게 됩니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
프로펠러의 원리를 이해하기 위해서는 추력과 양력에 대해 먼저 이해하여야 합니다. 추력은 프로펠러의 회전이나 가스의 분사에 의해서 얻어지는, 항공기를 밀거나 당기는 추진력과 같은 말입니다. 반면에 양력은 중력에 반대방향으로 작용하는 힘으로서 항공기를 뜨게 해주는 역할을 합니다.
비행기의 프로펠러가 돌면, 프로펠러의 블레이드(blade : 날개)는 공기를 뒤쪽으로 밀어냅니다. 프로펠러의 블레이드는 단면이 에어포일이며 비행기의 날개가 회전하는 것과 같은 효과를 주게 됩니다. 비행기의 날개는 양력을 발생시키는데 반해 블레이드는 추력을 발생시킵니다.프로펠러는 블레이드의 수에 따라 종류를 나눕니다. 2장의 블레이드(2엽)를 가진 프로펠러에서부터 6장의 블레이드(6엽)를 가진 프로펠러까지 있는데, 최신의 항공기에는 6장의 블레이드를 이용해 천천히, 조용히 회전시키며 충분한 추력을 얻어내고 있습니다. 하지만 블레이드 수가 많아질수록 효율이 떨어지므로 용도에 맞게 사용해야 합니다. 최근에 프로펠러가 많이 사용되는 초경량 비행기에는 2~3엽 프로펠러가 사용됩니다.
