하늘을 날 수 있는 비행기는 어떤 원리로 뜰수 있는건가요?

Question

비행기 그 무거운 물체가 하늘을 난다는 건 항상 호기심을 자극시킵니다. 단순히 날개와 뜰때의 속도 및 추진력에 의해 그 무거운 물체가 뜨는건 아닌것 같은데요.

어떻게 비행기가 날 수 있는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.

비행기는 양력에 의해 뜨지요.

비행기 날개의 두면의 속도 차이에 의해 유체의 부력이 발생하게 되는데요. 속도차이는 비행기 날개의 모양에 의해 발생하게 됩니다. 상대적으로 비행기 날개를 보면 윗면이 위로 볼록한 것을 확인할 수 있습니다. 반면 아랫면은 평평하지요. 같은시간동안 유체의 흐름이 발생하기 때문에, 윗면을 흐르는 공기는 상대적으로 긴 거리를 이동하게 되어 속도가 높고, 아랫면은 속도가 윗면에 비해 상대적으로 작겠지요.

비행기 날개가 얇기 때문에 그 위치에너지는 큰 차이가 없다고 가정하에, 아랫면에서 윗면으로 향하는 부력 일종의 양력이 발생하게 되어 비행기가 뜰 수 있게 됩니다.

양력에 대한 그림은 인터넷에 검색하면 다양한 그림을 확인할 수 있기에 참고해보면 좋을것 같습니다.

답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.비행기의 날개는 곡면 형태로 되어 있으며, 이 형태는 공기를 위 아래로 나누어주는 역할을 합니다. 비행기가 날개를 앞쪽으로 밀면 공기는 날개의 아래쪽을 지나가면서 속도가 빨라집니다. 이에 따라 공기의 압력은 낮아지고, 날개 아래쪽에서 위쪽으로 힘을 받아 비행기가 위로 올라가게 됩니다.

반대로, 비행기가 날개를 뒤쪽으로 당기면 공기는 날개 위쪽으로 향하면서 속도가 빨라지게 됩니다. 이에 따라 공기의 압력은 낮아지고, 날개 위쪽에서 아래쪽으로 힘을 받아 비행기가 아래로 내려가게 됩니다.

이와 함께 비행기는 엔진을 통해 뒤쪽으로 추진력을 만들어줍니다. 이 추진력은 공기와 지면과 마찰을 통해 생기는 저항력을 이길 수 있게 해줍니다.

이러한 원리들을 결합하여 비행기는 공기역학의 기본원리에 따라 비행할 수 있습니다. 또한, 비행기는 날개, 엔진, 항법장비, 제어장치 등의 기술적 발전으로 더욱 안전하고 효율적인 비행이 가능해졌습니다.