비행기가 하늘에 날아가는 것은 어떤 원리때문인가요?
안녕하세요
우리가 외국을 가던 국내를 가던 비행기를 이용해서 이동하는데요.
문득궁금한데 이 비행기는 어떤 과학적인 원리로 하늘에 떠서 날아가는지 궁금합니다.
비행기가 하늘에 날아가는 원리는 공기역학과 버너울러의 법칙을 기반으로 합니다. 다음은 비행기가 날아가는 과정을 설명한 것입니다:
양력과 중력: 양력(Lift)과 중력(Gravity)은 비행기가 공중에 떠 있거나 움직이는 데 중요한 역할을 합니다. 양력은 비행기의 날개가 만드는 공기 압력 차로 인해 발생하는 힘으로, 비행기가 공중에 떠 있는 원리입니다. 중력은 지구의 중심을 향해 작용하는 힘이며, 비행기를 아래로 끌어당기는 힘입니다.
버너울러의 법칙: 버너울러의 법칙은 공기 중의 유체(비행기의 경우는 공기)가 유속이 증가하면 압력이 감소하고, 유속이 감소하면 압력이 증가한다는 원리입니다. 비행기의 날개 위쪽은 공기 유속가 증가하여 압력이 낮아지는 반면, 아래쪽은 공기 유속가 감소하여 압력이 높아집니다. 이 압력 차이로 인해 양력이 발생하게 되어 비행기가 공중에 떠오를 수 있습니다.
스러스트(추력): 비행기는 엔진에서 나오는 스러스트(추력)에 의해 전진합니다. 스러스트는 비행기의 속력을 유지하고 높이를 제어하는 데 필요한 힘을 제공합니다.
제어 표면: 비행기는 날개, 꼬리 날개, 비행 제어면 등의 제어 표면을 사용하여 방향을 제어하고 균형을 유지합니다. 이 표면들은 공기의 흐름을 조절하여 비행기의 동작을 제어합니다.
요약하자면, 비행기가 하늘에 날아가는 원리는 양력과 중력, 버너울러의 법칙, 스러스트, 그리고 제어 표면을 효과적으로 조작함으로써 발생합니다. 날개의 곡률과 기체의 형태, 엔진의 스러스트, 제어 표면의 조작 등이 모두 함께 작용하여 안전하게 비행을 수행할 수 있도록 합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
비행기가 하늘에 떠서 날아가는 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 첫째, 양력입니다. 양력은 날개를 통과하는 공기의 흐름에 의해 발생하는 힘으로, 비행기를 위로 밀어 올리는 힘입니다. 날개의 위쪽 면은 아래쪽 면보다 곡률이 크고, 날개의 앞쪽은 뒤쪽보다 곡률이 작습니다. 공기는 곡률이 큰 쪽에서 곡률이 작은 쪽으로 흐르게 되는데, 이때 날개의 위쪽 면에서 압력이 낮아지고 아래쪽 면에서 압력이 높아집니다. 압력 차이로 인해 발생하는 힘이 바로 양력입니다. 둘째, 추력입니다. 추력은 프로펠러나 제트 엔진에 의해 발생하는 힘으로, 비행기를 앞으로 밀어주는 힘입니다. 프로펠러는 날개처럼 생긴 회전 날개를 이용하여 공기를 밀어내고, 제트 엔진은 연료를 태워 발생하는 가스를 이용하여 공기를 밀어냅니다. 프로펠러나 제트 엔진에서 발생하는 추력이 양력보다 크면 비행기는 앞으로 나아가게 됩니다. 이 두 가지 힘의 작용으로 인해 비행기는 하늘에 떠서 날아가게 됩니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
양력과 추력: 비행기가 공중에 떠다니는 것은 양력(Lift)과 추력(Thrust)을 이용하기 때문입니다. 양력은 날개 위쪽으로 작용하는 상승 힘이며, 추력은 비행기를 앞으로 나아가게 하는 힘입니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
비행기가 하늘에 떠서 날아가는 원리는 공기의 동력 및 날개의 원리를 기반으로 합니다. 아래는 비행기가 날아가는 원리의 간단한 설명입니다.
공기의 동력: 비행기가 날아가기 위해서는 공기를 움직여야 합니다. 비행기의 엔진은 공기를 흡입하여 압축하고 연소시키는 역할을 합니다. 이로써 엔진에서 나오는 고온 고압의 가스가 후면으로 배출되면서 비행기는 반동 원리에 의해 앞으로 움직이게 됩니다.
바람개비와 날개의 원리: 비행기의 날개는 비행기를 일으키고 공기의 흐름을 조절하는 역할을 합니다. 바람개비 형태의 날개는 비행기가 공기를 스치면서 바람개비가 위로 올라가는 압력 차를 만들어냅니다. 이로 인해 날개의 윗면은 낮은 압력이 되어 비행기가 위로 올라갈 수 있게 되고, 이 과정에서 공기의 흐름을 조절하여 비행기의 방향을 제어합니다.
내력과 추력의 균형: 비행기가 높이 나아가거나 내려갈 때에는 내력(날개의 역학적인 힘)과 추력(엔진의 동력)의 균형을 유지해야 합니다. 내력이 추력보다 크면 비행기가 상승하고, 추력이 내력보다 크면 하강합니다. 이를 조절하여 원하는 높이와 방향으로 비행을 합니다.
이처럼 비행기는 엔진의 동력과 날개의 구조, 기체의 공기동학 원리를 활용하여 하늘에 떠서 날아갑니다.
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.
비행기가 하늘을 날기 위해서는 지구의 중력, 비행기 엔진에서 나오는 추진력, 비행기가 앞으로 나아가려는 힘을 막는 저항력, 마지막으로 비행기가 뜨는데 제일 중요한 양력 이렇게 4가지 힘이 작용 합니다. 비행기 엔진에서 나오는 추진력은 비행기가 앞쪽으로 빠르게 나가도록 힘을 주는데요, 이렇게 엔진의 힘을 받아 비행기가 앞으로 움직이면, 날개로 닿는 공기의 흐름도 빨라지게 됩니다. 이상태에서 계속 추진력을 받아 어느정도 빠른 속도가 되면 비행기가 공중으로 뜰수 있을 정도로 양력이 강해지게 되고 이 힘들이 서로 작용하면서 비행기가 하늘위로 날 수 있게 됩니다.
비행기가 하늘을 날때 날개를 통과하는 한 갈래의 공기는 날개 위 곡면에 따라 흐르고, 다른 하나는 날개에 부딪혀 날개 아래쪽으로 꺾이게 되는 됩니다. 이때 날개와 꺾인 공기는 작용 반작용 법칙인 뉴턴의 제3법칙에 의해 상호작용을 하여 비행기를 공중으로 띄우는 힘인 양력을 발생시키게 됩니다. 이 양력으로 비행기가 하늘을 날을수 있게 됩니다.
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안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
비행기가 날아가는 원리는 여러 가지 물리학적 원칙에 기반을 두고 있습니다. 그 중 가장 핵심적인 원리는 '베르누이의 원리'와 '뉴턴의 제3법칙'입니다.
1. 베르누이의 원리: 이 원리에 따르면, 유체(여기서는 공기)의 속도가 빨라질수록 그 압력은 낮아진다고 합니다. 비행기의 날개(날개 형상은 에어로포일 형태를 가집니다)는 위쪽(상부)면이 아래쪽(하부)면보다 길게 설계되어 있습니다. 이렇게 되면 비행기가 전진할 때 상부를 통과하는 공기의 속도가 하부를 통과하는 공기보다 빨라져서 상부의 압력이 하부 압력보다 낮아집니다. 이로 인해 아래에서 위로 향하는 힘이 발생하며, 이것을 '양력(Lift)'이라고 합니다.
2. 뉴턴의 제3법칙: 모든 작용에는 반작용이 있다는 법칙입니다. 비행기 엔진은 후방으로 대량의 공기나 연료를 방출함으로써 전방으로 추진력을 얻습니다.
따라서 비행기가 날아갈 수 있는 것은 이러한 양력과 추진력, 그리고 중력 및 항력 등 여러 요소들 간의 균형인 상태에서 가능합니다:
- 양력(Lift): 비행기를 위로 들어올려주는 힘
- 중력(Gravity): 비행기를 아래로 당겨주는 힘
- 추진력(Thrust): 비행기를 앞으로 밀어주는 힘
- 항력(Drag): 비행기를 뒤로 당겨주는 힘
비행 중에선 이 네 가지 힘이 균형을 이루며, 조종사들은 이들 사이의 균형을 조절하여 비행 기체를 제어합니다.
안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.
비행기가 하늘을 나는 원리는 양력에 있습니다. 이러한 원리를 설명하는 대표적인 이론은 베르누이의 정리인데, 공기의 속도가 빨라지면 기압이 낮아진다는 것을 설명하는 이론으로, 비행기의 양력 발생을 설명하는 데 사용됩니다
양력은 공기의 흐름에 의해 발생하는 힘으로, 공기의 압력 차이에 의해 생깁니다. 비행기의 날개는 위쪽이 아래쪽보다 곡면으로 되어 있는데, 공기가 날개를 지나갈 때 위쪽은 아래쪽보다 더 긴 경로를 지나게 됩니다. 따라서 위쪽의 공기는 아래쪽의 공기보다 더 빨리 흐르게 되며, 공기의 속도가 빨라지면 기압이 낮아집니다. 이러한 공기의 압력 차이로 인해 비행기는 위쪽으로 밀려 올라가게 되는 것입니다
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
비행기의 날개는 곡면 형태로 되어 있어서 공기가 흐르는 방향에 따라 압력 차이가 발생합니다. 날개의 상부는 볼록하고 하부는 평평한 형태로 되어 있어서, 상부의 공기는 빠르게 흐르면서 압력이 낮아지고, 하부의 공기는 상대적으로 느리게 흐르면서 압력이 높아집니다. 이 압력 차이로 인해 날개에 양력이 발생합니다.