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翼に揚力が発生する原理をベルヌーイの定理を用いるとどのような説明になるか分かる方いらっしゃいますか?どうぞ宜しくお願いします

gooドクター

A 回答 (4件)

ベイヌーイの定理が関係ないといいう人がよくいますが、間違いです。



まず、翼の周りに空気の渦が発生し、それが翼の周りを循環します。その結果、翼の上下で空気の流速の差が生まれる。流速の差で圧力の差がうまれるのがベルヌーイの定理ですね。それが揚力を発生させます。

ベイヌーイの定理は揚力を発生させる説明にはなっているが、翼がその流速差を生み出す根本の仕組みを説明しているわけでない・・・・

というだけで、ベイヌーイの定理が無関係なわけありません。
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ベルヌーイの定理というのは結構幅広いことを言っているのですけど、揚力に関するのはこの内の『流体が流れると横方向に負圧が発生するがその負圧は流体の速度に比例する』ですね。

ベンチュリ菅などが有名でしょうか。一般的な説明では流速が早くなると”圧力が減る”となりますが、負圧が増えるとするほうがイメージに合うのではないかと思います。簡単にいえば早い流れに引っ張られて横方向の管から吸い出されるわけです。

流体の速度が早いと横方向の”圧力が減る”あるいは負圧が増える、の次が、翼の上と下を流れる空気の早さですね。翼の上と下を流れる空気の”同着の原理”は間違いであることが分かっていますが、実際にどちらが速いかは別の原理によって求められるもので、これ自体はベルヌーイの定理には関係ないのですが、結論をいえば翼の上を流れる空気の方が下より速くなります。

つまり、翼の上の空気の流れのほうが下の空気の流れより速いので、翼の上の圧力が弱で翼の下の圧力が強(あるいは負圧が上が強で下が弱)、翼の上の圧力が下の圧力より弱くなり、全体として上方に力が働く=揚力が発生する、となります。

ちなみに言えば、飛行機はこのベルヌーイの定理による揚力だけで飛んでいるのではなく、扇風機の羽のように角度によって発生する揚力も合わせて使って飛んでいます。この辺りを勘違いして、ベルヌーイの定理による揚力は極わずかだとか、背面飛行ができるのはベルヌーイの定理に反してるとか、そういう誤解がよく生まれています。
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ベルヌーイの定理は関係ないので説明出来ないよ。


翼に揚力が発生するのは渦流によるものだから。

いまだに、ベルヌーイの原理によるものだ、と思ってる人が多い。
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その物体に働く圧力に差があれば、


その物体は圧力が大きいふから小さいほうに力を受ける、
と言う事になります。
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