비행기가 하늘을 나는 원리는 무엇인가요?

Question

하늘을 자유롭게 날아다니는 새를 보며 사람들은 날기를 꿈꾸어 왔다고 하는데요

요새는 비행기가 하늘이 수많이 보이는데 이런 비행기의 나는 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

비행기가 하늘을 날 수 있는 것은 날개의 모양으로 날개 위와 아래의 공기흐름이 달라서 양력이 발생하기 때문입니다. 액체나 공기 등 유체가 빠르게 흐르면 압력이 감소하고, 느리면 압력이 증가한다는 것이 베르누리의 원칙입니다. 비행기 날개의 아랫쪽은 직선으로 공기가 천천히 흐르고, 날개 윗쪽은 곡선으로 공기가 빠르게 지나가기 때문에 압력이 낮아지게 됩니다. 날개 위아래의 속도 차이로 압력의 차이가 발생하면 비행기는 압력이 작은 쪽으로 올라가는 양력을 받아서 비행할 수 있게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

비행기는 양력, 무게, 추력, 항력의 원리를 이용하여 하늘을 날 수 있습니다.

양력은 비행기의 무게에 반대되는 위쪽으로 향하는 힘입니다. 공기를 통해 이동할 때 날개에 의해 생성됩니다. 날개의 모양은 날개 위의 저압 영역과 날개 아래의 고압 영역을 생성하도록 설계되었으며, 이러한 압력 차이가 양력을 생성합니다.

무게는 비행기를 아래로 당기는 중력의 힘이며 양력에 반대됩니다.

추력은 비행기를 앞으로 나아가게 하는 힘이며 비행기의 엔진에서 생성됩니다. 엔진은 프로펠러 또는 제트기일 수 있으며, 공기를 통해 비행기를 앞으로 밀어냅니다.

항력은 공기를 통해 비행기의 움직임에 반대하는 힘입니다. 비행기 표면에 대한 공기의 마찰에 의해 생성됩니다.

비행기가 비행 중일 때 엔진의 추력이 항력보다 크고 날개의 양력이 무게보다 커서 비행기가 앞으로 나아가고 공중에 머물 수 있습니다.

Answer 3

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.

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

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

비행기가 하늘을 나는 원리로는 베르누이 이론이 있습니다

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1. 베르누이 정리: 날개를 잘라 단면을 보게 되면 물방울 모양인데, 이 때 날개의 윗면과 아랫면에 공기가 표면을 따라 흐르게 되면 윗면과 아랫면의 흐르는 유체(기체와 유체를 합하여 이르는 말)가 속도와 압력의 차이가 발생합니다. 우선 압력이란 단위면적당 가해지는 힘 으로 정의할 수 있는데, 비행기의 날개에서는 아랫면의 유체의 속도가 느리게 흐르고 윗면에서는 유체의 속도가 빠르게 흐르게 됩니다. 때문에 날개 아랫면에 압력이 발생하게 됩니다. 이 압력이 날개의 아랫면을 눌러 항공기 윗 방향으로 작용하여 비행기가 비행이 가능해지게 됩니다.

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이외에도 쥬타-주코스키의 이론, 매그너스 효과 등 다양한 이론들이 있습니다. 여기서 가장 대표적으로 비행기가 하늘을 나는 원리로는 베르누이 정리가 대표적입니다.

아직 학계에서는 비행기가 하늘을 나는 원리를 베르누이의 정리에 의해서 비행이 가능하다는 주장입니다.

참고로 쥬타-주코프스키의 이론으로 설명을 하면 배면비행이 불가능하다 라는 결론이 나오고 있습니다.

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