비행기가 하늘을 날며 고도를 유지하는 원리는 무엇인가요?
오랜만에 비행기를 가족과 타다보니 아이들도 참신기해 하고 좋네요 문득 이런 비행기가 하늘에서 고도를 유지하며 날수 있는 과학적 원리는 무엇인지 궁금합니다!
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
비행기의 날개는 곡면 형태로 되어 있으며, 날개의 상부와 하부에는 공기 압력 차이를 유발하는 형태인 캄버가 있습니다. 비행기의 엔진은 높은 속도로 회전하여 추진력을 발생시키는데, 이 추진력은 비행기를 앞으로 밀어 나가는 동력입니다.
비행기가 이동하는 동안, 날개의 상부와 하부에는 공기 압력 차이가 발생합니다. 날개의 상부는 곡면이 크고 볼록한 형태이므로 공기 압력이 작아지고, 날개의 하부는 곡면이 작고 평평한 형태이므로 공기 압력이 커집니다. 이로 인해 날개 아래쪽으로 힘이 발생하고, 이 양력이 공기 중의 중력과 상쇄하여 비행기가 고도를 유지할 수 있게 됩니다.
또한, 비행기의 날개에는 제어 표면인 에일러론, 엘리베이터, 러더 등이 있어 조종사가 비행기의 방향과 기울기를 제어할 수 있습니다. 이를 통해 비행기는 고도 유지뿐만 아니라 방향 변경과 회전도 가능합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
비행기가 하늘에서 고도를 유지하며 날 수 있는 과학적 원리는 양력입니다. 양력은 날개 위와 아래의 기압 차이에 의해 발생하는 힘으로, 날개 위의 기압이 날개 아래의 기압보다 낮아서 발생합니다. 날개의 모양은 양력을 생성하기 위해 설계되었습니다. 날개는 위쪽이 아래쪽보다 둥글게 되어 있는데, 이는 날개 위의 공기가 날개 아래의 공기보다 더 빨리 흐르도록 합니다. 공기의 속도가 빨라지면 기압이 낮아지기 때문에, 날개 위의 기압이 날개 아래의 기압보다 낮아지는 것입니다. 비행기는 엔진의 추진력으로 앞으로 나아가면서 양력을 발생시켜 하늘에서 고도를 유지합니다. 비행기가 앞으로 나아가는 속도가 느려지면 양력도 감소하여 비행기는 하강하게 됩니다. 따라서, 비행기는 일정한 속도로 비행하기 위해 지속적으로 엔진을 작동시켜야 합니다