양력 : 비행기가 뜨는 원리

비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있는 걸까요?

 

그 비밀은 바로 '양력'이라는 과학적인 힘에 숨어있습니다. 달력에서 말하는 '양력', '음력' 아닙니다;;

 

오늘은 이 '양력'에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

양력이란

 양력(Lift)은 비행기나 다른 공기 이동체가 공중에서 위로 올라가거나 공중에 머무르는 데 필요한 상승력을 말합니다. 양력은 공기 역학의 기본 원리에 근거하여 발생합니다.

 비행기의 날개는 특별한 형태를 가지고 있으며, 상부와 하부로 나뉘어져 있습니다. 이 날개는 곡선 형태로 되어 있어서 공기를 위로 향하도록 유도합니다. 비행기가 비행하는 동안 공기가 날개의 윗면과 아랫면을 통과하게 됩니다.

날개 윗면은 볼록하고 길쭉한 형태이며, 공기가 빠르게 흐를 수 있도록 설계되어 있습니다. 이로 인해 공기의 흐름 속도가 빨라지고, 압력이 낮아집니다. 날개 아랫면은 더 평평하거나 약간 오목한 형태를 가지고 있어 공기의 흐름을 느리게 합니다. 이로 인해 공기의 흐름 속도가 낮아지고, 압력이 높아집니다.

 이렇게 날개의 상부와 하부에 압력 차가 발생하면, 상부의 압력이 낮아져 있는 상태에서 하부의 압력이 높아진다는 원리에 따라 양력이 발생합니다. 날개 윗면 위로는 낮은 압력이 형성되고, 날개 아랫면 아래로는 높은 압력이 형성됩니다. 이 압력 차에 의해 비행기는 위로 향하는 힘을 받게 되어 상승력을 얻게 됩니다.

양력은 비행기의 날개 형태, 비행기의 속도, 공기의 밀도와 같은 다양한 요소에 의해 영향을 받습니다. 양력은 비행기가 공중에 떠오르고 상승하며 비행을 유지하는 데 필수적인 힘이며, 비행기의 안정성과 조종성에 중요한 역할을 합니다.

 

실생활에서 사용되는 양력

새의 날개, 헬리콥터, 비행, 선박의 세일

 

비행기가 뜨는 원리

비행기가 뜨는 원리는 공기 역학의 기본 원리에 근거하고 있습니다. 비행기가 뜨기 위해서는 알려진 네 가지 주요 원리를 이용합니다: 양력, 중력, 추진력, 마찰력입니다.

출처=서울경제

1. 양력 (Lift): 양력은 비행기의 날개인 날개면에서 생성되는 힘입니다. 날개는 곡선 모양을 가지고 있어 위아래로 공기의 흐름을 가속시키고 압력 차를 만듭니다. 날개의 상부는 공기가 빠르게 흐르면서 압력이 낮아지고, 하부는 공기가 더 느리게 흐르면서 압력이 높아집니다. 이 압력 차가 양력을 생성하며, 날개의 형태와 기체의 속도에 의해 영향을 받습니다.

2. 중력 (Gravity): 중력은 지구의 중심에서 비행기를 아래로 끌어당기는 힘입니다. 중력은 항상 아래로 작용하며, 비행기가 공중에 떠있지 않을 때는 비행기의 무게로 표현됩니다.

3. 추진력 (Thrust): 추진력은 비행기를 전진시키는 힘입니다. 보통 제트 엔진이나 프로펠러를 통해 생성되며, 공기를 뒤로 토해내는 원리에 의해 작동합니다. 추진력은 비행기의 전진 방향과 반대 방향으로 작용하며, 비행기를 가속시키고 유지하는 역할을 합니다.

4. 마찰력 (Drag): 마찰력은 비행기가 공기와 상호작용하면서 발생하는 저항입니다. 비행기가 공기를 통과하면서 공기 입자와 충돌하고, 공기의 저항을 받는 현상입니다. 마찰력은 비행기의 운동을 저항하고, 비행기의 속도에 비례하여 증가합니다. 비행기가 이 네 가지 원리를 조합하여 제어되고 조종되며, 양력이 중력을 이깁으로써 공중에 떠오르고 비행할 수 있습니다. 조종사는 비행기의 스로틀을 조절하여 추진력을 조절하고, 고도와 방향을 조절하여 비행을 제어합니다.

 

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