비행기는 어떻게 하늘을 날수 있을까요?

Question

비행기는 언제 처음 만들어졌나요?

그 무거운 비행기는 어떻게 하늘에 떠서 날아가는걸까요?

무거운 물체가 하늘에 날수 있다는게 신기하네요

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

비행기처럼 무거운 물체가 하늘을 날 수 있는 원리는 윗부분의 압력을 낯출 수 있는 날개의 구조와 비행기의 속도 때문입니다. 비행기 날개의 윗부분은 곡선으로 되어 있어서 평평한 아랫부분 보다 공기가 지나가는 속도가 빠릅니다. 공기가 빨리 지나가는 날개 윗부분은 압력이 낮아져서 날개를 위로 빨아 올리는 양력이 작용하게 됩니다. 하지만 무거운 비행기를 하늘 높이 띄우기 위해서는 충분한 양력이 필요한데, 그 양력을 증가시키는 것이 바로 비행기의 속도 입니다. 비행기의 속도가 증가해서 양력이 충분히 강해지면 비행기가 하늘로 이륙할 수 있게 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

양력의 원리로인하여 비행기가 쉽게 뜰 수 있게됩니다

비행기의 날개 윗부분은 곡선이고

밑부분은 평평한형태로되어 날개 아래에서 압력이 가해지기때문에

충분한 추진력을 가지면 쉽게 뜰수 있게됩니다

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

한 갈래의 공기의 흐름은 날개 위 곡면 모양을 따라 흐르게 되고, 다른 하나는 날개에 부딪혀 날개 아래쪽으로 꺾이게 된됩니다. 이때 날개와 꺾인 공기는 작용 반작용 법칙인 뉴턴의 제3법칙에 의해 상호작용을 하여 비행기를 공기 중으로 띄우는 힘인 양력을 발생시킵니다.

간단히 말해서, 첫째, 뒤에서 앞으로 밀어주는 추력, 추진력이라고 하죠. ​

둘째, 앞으로 나갈 때 저항을 받는 항력, 저항력이 앞에서 막는 거죠.

셋째, 만유인력의 법칙, 비행기가 땅으로 떨어지는 듯한 힘이 중력이죠.​

마지막으로 밑에서 올려 뜨게 만드는, 날개에서 발생하는 양력.

이 4가지 원리가 조합되어 비행기는 날수있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

비행기의 중량을 공중에서 지탱하는 것은 날개(주날개)에 작용하는 양력이다. 비행기가 공기 속을 어떤 속도로 전진하면 그 속도와 같은 바람(공기의 흐름)이 날개에 닿는다. 이 공기의 흐름은 만곡(彎曲)이 큰 날개의 윗면을 통과할 때는 유속(流速)이 빨라지고, 만곡이 작은 아랫면에서는 유속이 느려진다. 베르누이의 정리에 따르면 유속이 증가하면 유체의 압력이 감소되고, 반대로 유속이 감소되면 압력은 증가된다. 그러므로 날개의 윗면에서는 부압(負壓:negative pressure)이 생겨서 날개를 빨아올리고, 아랫면에는 정압(正壓:positive pressure)이 생겨서 날개를 위로 밀어올려, 이 상하면의 작용이 합쳐져서 날개에는 상향(上向)하는 양력이 생긴다. 비행기가 일정한 속도로 수평비행을 할 때에는 날개의 양력이 기체(機體)의 중량과 균형을 잡는다.

날개에 양력을 발생시키기 위해서는 비행기를 어떤 속도로 공기 속을 전진시켜야 한다. 날개의 양력의 크기는 속도의 제곱에 비례하며, 또 날개의 기류에 대한 받음각[迎角:angle of attack]이 커질수록 양력도 대략 그것에 비례해서 커진다. 비행기는 양력이 중량과 같아진 상태에서 수평비행을 하므로 빨리 비행할 때는 받음각을 작게 하고, 느리게 비행할 때는 받음각을 크게 해야 한다. 이와 같이 받음각을 크게 하면 양력은 대략 그것에 비례해서 커지지만, 받음각이 어느 한도를 넘으면 날개 윗면의 공기의 흐름이 표면의 점에서 벗어나 그 뒤의 기류가 흐트러진다. 그리하여 어떤 받음각을 넘으면 그 이상의 받음각을 증가해도 양력은 오히려 감소되고, 더구나 흐트러짐이 심해져서 날개로서의 기능이 나빠진다. 이러한 상태를 실속(失速)이라고 하며, 이때의 비행기 속도를 실속속도라고 한다.

감사합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

베르누이의 정리에 따르면 공기라는 유체에 일정한 흐름으로 비행기 주위로 흘러줄 때 이런 현상이 나타나는데 비행기를 띄울 정도로 바람이 불어 주진 않으니 프로펠러나 제트엔진을 이용해 비행기를 앞으로 이동시키고 이때 생기는 상대적인 공기의 흐름에 의해 양력을 만들어 낸다

Answer 6

비행기가 뜰 수 있는 원리는 양력 입니다.

일정 속도 이상으로 공기 속을 운동하게 되면, 운동방향의 직각으로 힘이 작용하게 됩니다.

이 힘이 양력이고, 이것이 비행기가 공중에 뜨게 하는 역할을 합니다.

여기에서 비행기의 날개는 이러한 양력을 받아서 안정적으로 비행하도록 하는 역할을 맡고 있습니다.