양력과 Magnus효과의 정의

목차

(1)양력과 Magnus효과의 정의
(2)날개에서의 양력
(3)베루누이 정리를 사용한 양력발생의 원리 규명

본문내용

(1)양력과 Magnus효과의 정의
유체 속의 물체가 수직 방향으로 받는 힘이다. 이 힘은 높은 압력에서 낮은 압력쪽으로 생기며, 유체에 닿은 물체를 밀어내리려는 힘에 대한 반작용이다. 비행기의 날개가 이 힘을 이용하여 비행기를 하늘에 띄운다.
가령 비행기 날개와 같은 형상의 물체를 유체 흐름방향으로 비스듬히 놓으면 그 물체에는 흐름 방향에 수직으로 물체를 들어 리려고 하는 힘인 양력이 작용한다. 날개가 비행기 본체를 공중에 지탱시킬 수 있는 것은 이 때문이다. 예를 들면 종이 4모서리 중 2모서리 끝을 양손으로 잡고 종이 위로 바람을 불면, 종이가 밑으로 처져있는 상태에서 약간 위로 들린다.
이렇게 종이를 들어 올리는 힘이 양력이다. 양력은 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 생긴다. 종이 위로 바람을 불면 공기가 적어진다. 공기가 적으면 압력이 낮아지고, 종이는 압력이 높은 종이 아래에서 압력이 낮은 종이 위로 올라가게 되는 것이다. 이에 대하여 물체를 흐름의 방향으로 떠밀어 보내려고 하는 힘을 항력(抗力)이라고 한다. 이힘은 아래 그림과 같이 운동동방향과 직각 방향으로 힘이 작용한다.

양력은 물체에 닿은 유체를 밀어 내리려는 힘에 대한 반작용으로 나타나며 이것을 Fy라 하면 그 크기는 물체의 흐름 방향에 대한 경사각(받음각) θ, 물체의 면적 S, 흐름의 속도 V, 유체 밀도 δ에 따라 정해지며, 일반적으로 Fy＝1/2 ·ρV2SC로 표시한다. 이 식에서 C는 물체의 단면 형상 및 받음각에 의해 정해지는 양력상수이다. 받음각이 너무 커지면 물체 주위의 유선이 흐트러져 배후에 소용돌이가 생기며 갑자기 양력이 없어지고 항력이 증가하게 된다. 이러한 현상을 실속(失速)이라 한다.

참고 자료

없음