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모두의공원

양력이 생기는 진짜 이유 27

2
2024-06-16 16:51:42 수정일 : 2024-06-16 16:53:06 211.♡.139.20
quokka

cambered-airfoil-streamlines.png

centripetal-force-tethered-ball-swing.png

flow-pattern-airfoil-upper-surface.png

https://aerotoolbox.com/aircraft-lift-force/


대충 요약하면


날개 위쪽과 아래쪽의 공기 흐름이 만나야 하는데, 날개 모양 때문에 날개 위쪽의 이동 거리가 더 길고, 따라서 날개 위쪽의 유속이 빨라지며 그에 의해 압력이 떨어진다는 흔한 설명은 완전 오개념입니다.


실제로는 날개 주변을 흘러가는 공기가 날개의 모양에 따라 휘어지게 되는데, 


날개 위쪽의 공기가 날개를 따라 올라갔다가 내려오려면, 공기에는 구심력이 작용해야 하고, 이 구심력은 곧 공기를 날개쪽으로 잡아당기려는 압력이 되어야 합니다.


공기는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르므로, 이 경우 날개 상단의 공기 위쪽에는 양압이, 공기와 날개 사이에는 음압이 형성됩니다.(날개와 날개 위의 공기가 서로 끌어당기는거죠)


이에 따라 날개 위에서의 압력의 방향은 음압이 되고, 따라서 날개 위의 강한 음압이 날개를 위로 빨아올림에 의해 공기가 날개를 들어올리는 형태로 양력이 생성된다고 합니다.


자세한 건 원문 읽어보시는 것도 괜찮을 거 같네요.

quokka 님의 게시글 댓글
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댓글 • [27]
ohrroro
IP 203.♡.33.4
06-16 2024-06-16 16:58:32
·
간단하게는 작용 반작용으로도 설명됩니다. 공기의 모멘텀이 날개에 의해 꺽이므로 즉 공기는 위로가다 아래로 내려가므로 공기의 모멘텀 변화량은 아래쪽입니다. 반작용으로 비행기는 위로 반작용을 받죠.
quokka
IP 211.♡.139.20
06-16 2024-06-16 16:59:22
·
@ohrroro님 베르누이 방정식이 사실 뉴턴 방정식을 유체로 옮겨놓은 거 뿐이라니 작용반작용으로도 설명할 수 있겠네요 ㅎㅎ
ohrroro
IP 203.♡.33.4
06-16 2024-06-16 17:03:12 / 수정일: 2024-06-16 17:06:34
·
베르누이는 공기저항성분이 포함이 안 되어 있으므로 엄밀하게는 스톡나비에 공식을 풀어야 합니다. 받음각이 공기저항력을 만들어내는데 이 받음각의 공기저항력이 작용반작용으로 양력을 만들어내기 때문이죠.
감자팡
IP 39.♡.152.205
06-16 2024-06-16 17:06:36
·
어디서 보면 이 설명도 틀린 설명이라고 하던데요. 도대체 뭐가 맞는지 모르겠어요
quokka
IP 211.♡.140.66
06-16 2024-06-16 17:09:14
·
@감자팡님 헐 세상에..

그냥 믿음으로 나는 걸로 하죠
Ashu
IP 116.♡.15.219
06-16 2024-06-16 17:34:27
·
이금기굴소스님// 호박벌의 날수있다 기도메타라고 생각합시다
아띠팡
IP 58.♡.132.183
06-16 2024-06-16 17:12:21
·
대충 좋아 다 이해했어 짤
(사실은 하나도 이해 못했음)
멋진상우
IP 58.♡.177.35
06-16 2024-06-16 17:32:53
·
아직 아무도 모른다던데요.
봄이머무는언덕
IP 1.♡.45.139
06-16 2024-06-16 17:41:43
·
볼록한 부분의 방향을 밑으로 향하게 하면 밑면의 음압때문에 그냥 바닥으로 곤두박질치는 건가요?
quokka
IP 61.♡.139.112
06-16 2024-06-16 17:43:15
·
@모보님 아마도 그렇겠지요? 그 경우에는 비행기 방향 자체를 살짝 위쪽으로 틀어서(받음각을 줘서) 추락하지 않을 수 있을 겁니다.
viper_JS
IP 172.♡.95.27
06-16 2024-06-16 17:51:07 / 수정일: 2024-06-16 17:55:34
·
@이금기굴소스님 동일한 속도에서 양력을 증가시키려면 받음각이 커져야 하는데 무한정 받음각을 키울수는 없고 오히려 임계받음각을 초과하면 날개 윗표면을 흐르는 공기의 흐름이 와류가되어 오히려 양력이 급감하는데 이를 조금이라도 늦추기 위해 에어포일(날개형상)을 저런식으로 만들죠..
근데 반대로 제작하게되면 실속 속도가 증가할겁니다.
quokka
IP 61.♡.139.112
06-16 2024-06-16 17:52:18
·
@viper_JS님 오 진짜 전문가는 따로 계셨군요 ㅠㅠ
viper_JS
IP 172.♡.95.27
06-16 2024-06-16 17:46:22
·
양력을 설명하려면 코안다, 경계층, 마그너스 효과등등 모두 설명을 해야합니다. ㅜㅠ
quokka
IP 61.♡.139.112
06-16 2024-06-16 17:48:03
·
@viper_JS님 따흐흑 이 글도 틀렸군요 ㅠㅠ
viper_JS
IP 172.♡.95.27
06-16 2024-06-16 17:54:28
·
@이금기굴소스님 하나로만 설명하는게 안된다고 하더라구요.. 글쓴이 분의 자료도 설명하려면 필요한 내용입니다.
부부의세계
IP 39.♡.250.105
06-16 2024-06-16 18:22:33
·
근데 그렇게 따지면 세로로 긴날개가 양력에 유리해야되는거 아닌가요?
quokka
IP 61.♡.139.112
06-16 2024-06-16 18:23:39 / 수정일: 2024-06-16 18:24:20
·
@부부의세계님 항력이 커지거나 아니면 유동 자체가 박리되거나 하는 문제가 생길 거 같은데 저도 잘 모르겠습니다 ㅠㅠ
kyubot
IP 210.♡.50.144
06-16 2024-06-16 19:24:51
·
"날개 위쪽과 아래쪽의 공기 흐름이 만나야 하는데" 라는 설명이 종종 부연설명이나 맥락이 없이 등장하다보니 잘못된 설명이라고 하는 경우가 많은데요
이건 실제 비행기가 바람 속을 뚫고 가는게 아니라 고요한 공기 속을 가르면서 날아가고 있다고 생각하시면 이해가 됩니다.
날개는 비행기 속도에 비해 상대적으로 정체되어있는 공기 속을 지나게 되므로 공기 분자는 날개 위/아래로 박리되었다가 다시 만나는 과정에서 압력의 변화가 생기고 경우에 따라서는 소용돌이가 되기도 합니다.
소용돌이가 많이 생길수록 저항이 커지고 날기에 부적합 하겠죠.
그리고 당연하지만 비행기는 양력만으로 날지 않죠. 승강타, 조종면의 조작, 정안정성이 확보되어야 날 수 있습니다.
공돌곰돌
IP 211.♡.90.158
06-16 2024-06-16 20:46:09
·
공기압력이란게 결국엔 분자가 날개에 부딫혀서 분자의 운동방형이 달라지는 것인데 날개가 앞으로 일정하게 움직이면 날개의 밑면에 부딫히는 분자의 개수와 윗면에 부딫히는 분자의 개수 및 그 운동방향의 변화가 다를 수 밖에 없죠. 효율성을 생각할때야 와류나 기타 여러가지를 생각하지만, 기본은 날개 아랫면에 맞은 분자를 밑으로 날려보내면서 위로가는 힘을 얻게 되는게 가장 기본적인 양력이지요.
egoiste
IP 211.♡.166.12
06-16 2024-06-16 21:57:02
·
민태기 소장님 나오신 유튜브에 보면 설명이 있습니다. 하지만 이 설명도 날개에서 발생하는 유동과 원형 기둥을 돌리면서 발생하는 유동이 복소 평면을 이용해서 변환을 하면 동일하다는 방식의 설명이어서 직관적으로 양력이 뭐다라고 딱 이해하기는 쉽지 않은 것 같습니다.

트랑고
IP 125.♡.28.222
06-16 2024-06-16 22:20:46 / 수정일: 2024-06-16 22:22:40
·
유체의 점성을 설명하고 날개 주변을 흐르는 유체의 흐름 변화(가속도)때문에 힘이 발생한다가 가장 이해가 쉬운 설명입니다. 벡터만 이해하면 뉴턴 법칙으로 이해할 수 있습니다. 더 궁금하시면 나사 공기역학 홈페이지에 들어가보세요.. 베르누이.. 오일러.. 나비아스톡스는 공돌이에게 맡겨두자구요 ^^*
마음과함께
IP 122.♡.124.195
06-16 2024-06-16 22:34:12
·
그냥 종이 비행기 날려보면 압니다. 그냥 날개 위쪽이 더 튀어나와서 공기를 더 때려 맞으니깐 위쪽으로 기체가 기울어지는 겁니다. 그걸 공기압력이으로 있어보이게 설명하고 싶은것일뿐......자동차는 그냥 공기 떨때려맞게 설계한다고 대놓고 말하는데 비행기는 왜 그렇게 쉽게 말하지 않는지 모르겠네요.
두발뻗고잘자
IP 121.♡.204.118
06-16 2024-06-16 23:15:16
·
@마음과함께님
그럼 고도 상승=속도 감소겠군요 때려 맞고 기울어지는거니
속도를 고도로 교환하는 느낌을 떠올리면 될까요
달콤시인
IP 220.♡.22.56
06-16 2024-06-16 23:15:12
·
아직도 비행의 원리는 신비의 영역인가요
떡갈나무
IP 221.♡.178.106
06-17 2024-06-17 01:38:51
·
공기역학 일건데, 그런걸 이해 하고 만드니까 터보팬 제트엔진 같은게 나오는거 아닌가요?
eter
IP 222.♡.139.123
06-17 2024-06-17 10:01:26
·
현상에 대해서 쉽게 이해하고 싶은게 사람 마음인데 시스템이 복잡해질수록 쉽게 이해하는게 정답이 아닌거 같아요.
후안베론
IP 58.♡.36.184
06-18 2024-06-18 23:10:45
·
나사에서 공식적으로 설명한걸로 알고있습니다. 단순 베르누이법칙에의한건 아니었던걸로 기억합니다.
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