안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
새가나는 원리는 비행기가 양력을 이용해 날아가는 원리와 비슷하지만, 추진력을 얻는데 있어 작용-반작용을 사용합니다.
비행을 하는데 크게 두 가지 원리가 있습니다. 첫째, 양력을 얻는 원리가 있으며 둘째론 작용-반작용이 있습니다.
양력을 얻는 원리는 압력차에 의한 힘에 의한 것입니다. 이는 비행체가 추진력(속력)을 얻고 난 뒤부터 지속적으로 하늘에 떠있을 수 있는 원리입니다. 비행체의 날개에서 주로 얻게되는데, 날개의 윗부분은 곡면으로, 아랫부분은 평평한 면으로 하여 윗부분에서 공기의 흐름, 유속을 빠르게 해줌으로써 압력을 낮추는 것입니다. 그러면 날개의 아랫부분에서 윗부분으로 힘을 받게되어 뜰 수 있습니다. 비행기나 새의 날개의 경우 양력을 얻기에 적합한 구조로 되어있습니다. 날개의 윗부분은 곡면, 아랫부분은 평평하죠.
작용-반작용은 새의 날개짓을 통해 공기를 지면으로 밀어내는 힘(작용-반작용)으로 새가 뜰 수 있는 추진력을 얻는 것을 의미합니다. 비행하기 위해 초반에 강한 날개짓을 통해 공기를 지면으로 수직하게 튕겨내면서 새의 몸체가 위로 뜰 수 있는 것이죠. 그리고 날개짓으로 추진력을 얻고 양력을 통해 비행을 유지할 수 있습니다.
즉, 새가 제자리 비행을 할 수 있는 이유는 날개의 모양에 의해 양력을 받고 있기 때문입니다.