「夫を成功」へ導く妻の秘訣 座談会

翼が地面の近くを飛行する場合に揚力が上昇する地面効果という現象について詳しく知っている方教えてください。

どういう原理で揚力が増えるのでしょうか?

仮に翼の下面を平とした場合、迎角が付いているので下面領域の流速が速くなり圧力は下がる気がするのですが・・・。

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A 回答 (5件)

回答が遅れました。



こういうのは図があると分かりやすいので、いろいろと探してみますと、例えば参考URLの2章の一番最後の図が参考になります。これを使って説明します。

揚力は風の向きと垂直に発生するので、進行方向から風が当たっていると何も問題ありません。しかし、吹き降ろしがあると揚力の発生方向がやや後ろ向きになってしまいます(参考URLの図で言うと傾いた揚力L'です。)この力を流れに垂直な方向と並行な方向に分解すると、流れに対して後ろ向きの力が出てしまいます。これが、誘導抵抗と呼ばれるもので、翼の揚力により発生した抵抗です。翼のおかげで揚力が発生して飛行機は飛べるのですが、残念ながら抵抗も発生してしまうわけです。

ここでもし吹き降ろしを小さくするとどうなるでしょうか?吹き降ろしが小さくなると、図の機体が受けているはずのVと誘導速度によって下向きの方向を持つV'が近づいて最後は一致することに気がつくと思います。この時、傾いた揚力L'の傾きはどんどん小さくなり、流れに対して最後は垂直になります。つまり、誘導抵抗はだんだんと小さくなり最後はゼロになるわけです。

現実には吹き降ろしを完全にゼロにはできませんが、地面に近づくことで吹き降ろしが小さくなります。つまり誘導抵抗が小さくなります。

抗力は誘導抵抗ばかりではなく、機体表面と空気の間の摩擦によるものとか他にもあるのでゼロにはなりませんが、地面に近づくことで誘導抵抗の分は減ります。一方、地面に近づくと(これは先に回答しましたが)揚力も増加します。揚力が増加し、抗力が減少しているので、揚抗比はダブルで大きくなります。ですので、どちらも影響しているというのが答えです。もっとも、どっちがどれぐらい効くのかと言われれば、それはそれぞれの翼の特性の問題もあってケースバイケースです。

参考URL:http://www.aero.kyushu-u.ac.jp/birdman/introduct …
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この回答へのお礼

御礼が遅くなってしまい申し訳ございませ。
回答ありがとうございました。
大変参考になりました!

お礼日時:2007/12/12 18:04

「地面効果」は、揚力を発生させた空気の跳ね返りと考える方がわかり易いかと思います。


簡単に書くと、翼に揚力が発生すると言うことは、その反作用を受けて空気は下向きに圧縮又は、同等のエネルギーを持った下向きの流れを作ります。
ところが地面近くでは、この圧縮された空気や、下向きに流れようとするエネルギーを持った空気の流れが、地面があるために周りの空気に分散することができない。従って圧縮された空気の伝播の波は地面に当たると跳ね返り、そこで上空、つまり上向きに分散しようとする。そこに翼があると、平衡状態に戻ろうと分散するエネルギーが、あたかも上へ押し上げる力のように振舞うわけです。
ちょうど壁に向かってボールを蹴ったとき、跳ね返ってきたボールが自分に当たると、壁と反対方向に倒れるでしょ。あれと同じ。

翼にかかる抗力の要因は「渦」です。特に翼端渦による抵抗は大きく、昔から翼端に燃料タンク付けたり、フロート付けたりして、発生を抑えようとしていた。
しかしこの渦も、地面が近いとうまく渦を巻かないために、ある程度の抵抗は抑えられるようです。
揚抗比の増加の要因は、抗力の低下ではなく、揚力の増加が著しいからだと思います。
上記説明で、圧縮空気の伝播の波は、決して1回で終わりではありません。
翼が地面に近ければ近いほど、伝播の波は翼と地面を何回も往復してエネルギーを分散します。
伝播の波が当たる回数が増えれば、つまり翼が地面に近ければ近いほど当然揚力は加速度的に増加します。
最終的には地面効果と言われる世界を通り抜け、「トライボロジー」の世界へ入っていきます。

「地面効果」、「地上効果」とも言いますが、空気のような圧縮性流体だけではなく、水などの液体の「非圧縮性流体」でも同じような現象が起こります。
「動圧軸受」と呼んでいますが、HDDのディスクの回転軸にも使われていて、以前よりも回転寿命が延びています。
個体同士が触れることなく受けることができるので、最近では超寿命の「軸受」に応用されています。
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この回答へのお礼

御礼が遅くなってしまい申し訳ございません。
回答ありがとうございました!
大変参考になりました。

お礼日時:2007/12/12 17:59

端的に言うと、地面に近くなると、翼の受ける風の向きが、進行方向のやや上側から、ほぼ進行方向からへと変ります。

これにより、機体の姿勢を変更することなく、(風の向きが変ることで)翼の迎角が大きくなり、揚力が大きくなります。

十分な高度を持った飛行機の場合、翼が作る誘導速度(吹き降ろし)により、流れに下向きの速度が加わり、翼に当たる風は進行方向から下向きにずれます。これにより、進行方向を基準とした場合の迎角よりも、実際の迎角は小さくなっています。ちなみに、吹き降ろしができる理由は、翼のスパン方向の長さが有限なために、翼の下から上に向けて回り込むような流れが生じるからで、誘導抵抗、馬蹄形渦などのキーワードを入れて検索すると他にも色々と分かるかと思います。

地面に近くなると吹き降ろしは地面でブロックされるので、翼は進行方向からほぼそのまま風を受けることができます。これは十分な高度を持った場合と比べて迎角が増加した状態にあたります。

この角度の違いが、地面効果により揚力が増加する理由です。通常は機体の姿勢を変えて迎角を変えるのに対し、地面効果では風の向きが変るのです。

蛇足ですが、衝撃波は音速(高度、温度により変りますが、約340m/s)を超えなければ発生しません。音速を超えて地面をすれすれに飛ぶのであればNo.2さんの言うことは物理的に分からないでもないですが、そんな危ないこと誰もしないでしょうし、地面効果による揚力増加は上で説明した理由によります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
揚力の増加は風と翼との角度が増えるため起こるということですね!
自分なりにも調べてみたところ新たに疑問が浮かんだためこの場を借りて質問させていただきます。
抗力の減少は吹き降ろしや翼端渦の抑制がおもな原因と考えてよいのでしょうか?
下記のサイト
http://www.ifs.tohoku.ac.jp/kohama-lab/wig.html
のグラフのように揚抗比が地面に近づくにつれて急激に増加している要因としては揚力の増加よりも抗力の減少のが影響しているのでしょうか?
よろしくおねがいします。

お礼日時:2007/12/07 22:37

おはよう。


No.1の回答にもありましたが、翼の進行方向側の端面から、衝撃波が生じます。
以下翼の絵
====>(進行方向)
    *
   *
  *
ーーーーー(地面)

ここで、*印は衝撃波面です。この衝撃波は、圧縮された空気に相当します。この衝撃波が直接地面と翼の下面との間に、圧縮された空気を引き込むことで、地面効果というものが発生します。

この効果を活用することで、飛行機は離陸するのです。
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この回答へのお礼

朝早くから回答ありがとうございました!

お礼日時:2007/12/07 22:39

たしかに、地面効果はありますね。

小さな紙飛行機でも、体感できます。原理は、不動の水平な壁が下にあるから、でしょう。これじゃ答えにならないか。要するに、翼と地面の間で、空気が圧縮され、クッションになるからでは、ないかなあー。
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この回答へのお礼

朝早くから回答ありがとうございました!
紙飛行機の着陸前のス~っと伸びていく感じは地面効果の影響なんですね~。

お礼日時:2007/12/07 22:42

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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q標準大気圧の定義について

理科年表を見ていて
「標準大気圧=760mmHg(定義)=101325Pa」
というのを見つけました。

重力加速度は場所によって変化します。水銀の密度は温度によって変化します。定義と言っても何か変な感じがしました。

理科年表に標準のgの値=980.665m/s^2(定義、1901年国際度量衡総会)というのがありましたのでその値を使っているのでしょう。
wikipediaに
「水銀柱ミリメートル(正確には協定水銀柱ミリメートル)は、国際気象機関(WMO)によって「重力加速度が正確に980.665 cm/s^2である地点において、密度が正確に13.5951 g/cm^3である流体の高さが正確に1 mmである垂直な柱の底面における圧力」と定義されていた 」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AB

というのがありました。
101325はこれで計算した値の端数を切り捨てたものという説明も別のところにありました。

(1)定義の中では水銀という言葉は使われてはいません。温度等による影響はそれによってクリアーされるとしているようです。でもmmHgという記号が意味するとおり、元々は水銀からスタートしています。
水銀の0℃の密度は手元にある辞典(森北出版)では13.5955g/cm^3です。定義の中の密度とわずかですが食い違っています。定義の中の13.5951というのはどこから出てきた数字なんでしょう。辞典に載っていた13.5955という数字が違うのでしょうか。

(2)重力加速度の値が9.80665m/s^2という値の基準になった場所はどこでしょうか。理科年表の重力実測値や正規値を見ると北緯45°付近だとは思います。載っている範囲ではぴたっとした値は見つかりませんでした。検索もしてみましたが見つけることが出来ませんでした。
 具体的な場所があってこの様な値が基準として決まったのだと思いますのでご存知の方がおられましたらよろしくお願いします。

理科年表を見ていて
「標準大気圧=760mmHg(定義)=101325Pa」
というのを見つけました。

重力加速度は場所によって変化します。水銀の密度は温度によって変化します。定義と言っても何か変な感じがしました。

理科年表に標準のgの値=980.665m/s^2(定義、1901年国際度量衡総会)というのがありましたのでその値を使っているのでしょう。
wikipediaに
「水銀柱ミリメートル(正確には協定水銀柱ミリメートル)は、国際気象機関(WMO)によって「重力加速度が...続きを読む

Aベストアンサー

あまり好きではないのですが。ここに書いてある根拠と数値は大概間違いのない内容だと思っています。
重力加速度の定義
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6
標準大気圧の定義
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%97%E5%9C%A7
キログラムの定義
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AD%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%A0
メートルの定義
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AB
すべて根拠があって決められた決め事だと思います。

Q航空機の失速速度の求め方

下記の問題の解答の導き方を教えてください。

(1)飛行機の最良上昇率に対応する速度での上昇率は、海面上で3270ft/minであって高度1000ft増加する毎に77.0ft/minつづ減少するとき、10,000ftまで上昇するのに要する時間を求めたい。
解答を1・2から選ぶ選択
1=3.00分
2=3.49分


(2)重量97,000lbsの飛行機が直線定常飛行の失速速度(指示大対気速度IAS)が163ktであったとき、重量を20%減少したときの失速速度(IAS)を求めたい。
(計器誤差・位置誤差は無視する)


(3)重量130,000lbsの飛行機が速度150KT、バンク角30度で水平旋廻飛行を行なうときの旋回半径を求めたい。
(重力加速度は32.2feet/sec2 1ktは1.69/sec)
解答選択
1=0.48nm
2=0.52nm
3=0.57nm
4=0.63nm


長くなってしまいましたが、上記3問の解答の導き方をよろしくお願いします。

Aベストアンサー

問題(1)
これ、2択問題なので計算するまでもなく答えは解ってしまいます。10,000ft まで3分で
上昇するためには、当然 10,000ft ÷ 3分 ≒ 3333ft/min なので、rate of climb
の初速3270ft/min、さらに減少率があるという時点で 確実に3分より多い方が答えだと
解ります。

↑というズルがだめなら、物理の基本公式を使えば解けます。
V=V0 + at 、h=V0t + 1/2at^2 、V^2-V0^2=2ax の3本を使い、初めに1・3番目の式
で初速と10,000ft到達時の終速から加速度aを出し、あとは2番目式で出します。

問題(2)
Vstall = 1/2・ρ・V^2・CLmax・ S ですから、初めの失速速度を Vs1、後をVs2とすると、
L=1/2・ρ・Vs1^2・CLmax・ S と 0.8L=1/2・ρ・Vs2^2・CLmax・ S の関係を解けば
でます。V2=√(0.8)・V1 なので 初めの90%位になる筈です。

問題(3)
旋回半径は式があって、
R=V^2/(g・tanθ) なので代入するだけです。ただ単位が面倒なことになっていますので
全部フィートで出しておいて、1ft=0.305m 、1nautical mile = 1850m さえ覚えていれば、
1 kt = 1.69 ft/sec が与えられているので出せます。0.569937.....なんて数字になりました。
(「>1ktは1.69/sec」と単位が消えていますが、1.69ft/sec ですね? 1kt =1nm/h 、
1nm/h = 6066ft/h 、6066ft/h = 1.685ft/sec と計算出来るので間違いないですが。)

問題(1)
これ、2択問題なので計算するまでもなく答えは解ってしまいます。10,000ft まで3分で
上昇するためには、当然 10,000ft ÷ 3分 ≒ 3333ft/min なので、rate of climb
の初速3270ft/min、さらに減少率があるという時点で 確実に3分より多い方が答えだと
解ります。

↑というズルがだめなら、物理の基本公式を使えば解けます。
V=V0 + at 、h=V0t + 1/2at^2 、V^2-V0^2=2ax の3本を使い、初めに1・3番目の式
で初速と10,000ft到達時の終速から加速度aを...続きを読む

Q緯度、経度 1分は何km?

タイトルの通りです。
緯度と経度は1分で何kmなんんでしょうか?教えてください!

Aベストアンサー

地球の外周は(赤道・両極を通る1周)約4万kmです。
したがって緯度1分は40000/360/60=1.85km
経度の1分は緯度によって違います。緯度θの点で
1.85×cosθ
例えば北緯30度では1.60km等となります。極付近では0に近づくわけですね。

Qベルヌーイの定理とは?

初心者にも分かり易くベルヌーイの定理を教えてください。

Aベストアンサー

ベルヌイの式とは、皆さんが回答されているとおり、流体に関するエネルギー保存の式でいいと思うのですが、初心者に誤解を与えかねないような回答がありますのでコメントさせて下さい。

まずNo.4の方がおっしゃっているのは連続の式のことでベルヌイの式とは関係がありません。非圧縮性流体とは密度が一定の流体のことを意味し、流れが速かろうが遅かろうが分子間の距離は一定のままです。また分子間の距離は圧力とは関係がありません。関係するのは温度です。

翼の説明に関して、No.3の方が「翼の前面で分かれた空気は翼の後縁で一緒になります(これは厳密にいうと仮定でして、必ずしも一緒にならないこともあり得ます)。 」と書いておられますが、通常は上面の流れの方が後縁に先に達し、翼の後縁で一緒になることはありません。

Q線形・非線形って何ですか?

既に同じようなテーマで質問が出ておりますが、
再度お聞きしたく質問します。

※既に出ている質問
『質問:線形、非線型ってどういう意味ですか?』
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=285400
結局これを読んでもいまいちピンと来なかった...(--;


1.線形と非線形について教えてください。
2.何の為にそのような考え方(分け方)をするのか教えてください。


勝手なお願いですが、以下の点に留意いただけると大変うれしいです。
何せ数学はそんなに得意ではない人間+歳なので...(~~;

・わかりやすく教えてください。(小学生に説明するつもりぐらいだとありがたいです)
・例をあげてください。(こちらも小学生でもわかるような例をいただけると助かります)
・数式はなるべく少なくしてください。

『そんな条件じゃ説明できないよー』という方もいると思いますが、どうぞよろしくお願いいたしますm(__)m

Aベストアンサー

昨日「線形の方がなんとなくてわかりやすくないですか」と書いたんですが、やっぱり理系の人間らしく、もうちょっときちんと説明してみます。昨日は数式をなるべく出さないように説明しようとがんばったんですが、今日は少しだけ出しますが、勘弁してください。m(__)m(あと、長文も勘弁してください)


数学的にはちょっとここまで言えるかわかりませんが、自然界の法則としては、「線形」が重要な意味を持つのは、xの値が変化するにつれて変化するyがあったときに、

(yの増加量)/(xの増加量)=A(一定)

という規則が成り立つからです。

xやyの例としては昨日の例で言う例1だとxがガムの個数、yが全体の金額、例2だとxが時間、yが走った距離です。

この規則が何で役に立つかというと、式をちょっと変形すると、

(yの増加量)=A×(xの増加量)・・(1)

ということがわかります。つまり、Aの値さえわかれば、xが増えたときのyの値が容易に推測できるようになるわけです。


ここで「Aの値さえわかれば」と書いていますが、この意味を今から説明します。

自然界の法則を調べるためには何らかの実験を行います。例えば、りんごが木から落ちる運動の測定を行います。
ここから質問者様がイメージできるかわかりませんが、りんごは時間が経つにつれて(下に落ちるにつれて)落下するスピードが速くなるんです。今、実験として、1秒ごとにりんごのスピードを測定したとします。そしてその結果をグラフにプロットしていくと、直線になることがわかります。(ここがわかりにくいかもしれませんが、実際に実験を行うとそのようになるのです)

数学の問題のように初めから「時速100kmで走る」とか「1個100円のガム」とかいうことが与えられていれば直線になることはすぐにわかります。
しかし、自然界の法則はそうもうまくいきません。つまり、実験を行ってその結果をプロットした結果が直線状になっていたときに初めて「何らかの法則があるのではないか」ということがわかり、上で書いた「Aの値さえわかれば」の「A」の値がプロットが直線状になった結果、初めてわかるのです。

そして、プロットが直線状になっているということは、永遠にそうなることが予想されます。つまり、今現在はりんごが木から落ちたときしか実験できませんが、その結果を用いて、もしりんごが雲の上から落としたときに地面ではどのくらいのスピードになるかが推測できるようになるわけです。ここで、このことがなぜ推測できるようになるかというと、(1)で書いた関係式があるからです。このように「なんらかの法則があることが推測でき、それを用いて別の事象が予言できるようになる」ことが「線形」が重要だと考えられる理由です。

しかし、実際に飛行機に乗って雲の上からりんごを落としたらここで推測した値にはならないのです。スカイダイビングを想像するとわかると思いますが、最初はどんどんスピードが上がっていきますが、ある程度でスピードは変わらなくなります。(ずっとスピードが増え続けたら、たぶんあんなに空中で動く余裕はないでしょうか??)つまり、「線形から外れる」のです。

では、なぜスピードが変わらなくなるかというと、お分かりになると思いますが、空気抵抗があるからなんですね。(これが昨日「世の中そううまくはいかない」と書いた理由です)つまり、初めは「線形」かと思われたりんごを落とすという実験は実際には「非線形」なんです。非線形のときは(1)の関係式が成り立たないので、線形のときほど容易には現象の予測ができないことがわかると思います。


では、非線形だと、全てのことにおいて現象の予測が難しいのでしょうか?実はそうでもありません。例えば、logは非線形だということをNo.5さんが書かれていますが、「片対数グラフ」というちょっと特殊な形のグラフを用いるとlogや指数関数のグラフも直線になるんです。つまり、普通のグラフでプロットしたときに「非線形」になるため一見何の法則もないように見えがちな実験結果が「片対数グラフ」を用いると、プロット結果が「線形」になってlogや指数関数の性質を持つことが容易にわかり、それを用いて現象の予測を行うことが(もちろん単なる線形よりは難しいですが)できるようになるわけです。


これが私の「線形」「非線形」の理解です。つまり、

1) 線形の結果の場合は同様の他の事象の推測が容易
2) 非線形の場合は同様の他の事象の推測が困難
3) しかし、一見非線形に見えるものも特殊な見方をすると線形になることがあり、その場合は事象の推測が容易である

このことからいろいろな実験結果は「なるべく線形にならないか」ということを目標に頑張ります。しかし、実際には先ほどの空気抵抗の例のように、どうしても線形にはならない事象の方が世の中多いんです。(つまり、非線形のものが多いんです)

わかりやすいかどうかよくわかりませんが、これが「線形」「非線形」を分ける理由だと思っています。

やっぱり、「線形の方がなんとなくわかりやすい」くらいの理解の方がよかったですかね(^^;;

昨日「線形の方がなんとなくてわかりやすくないですか」と書いたんですが、やっぱり理系の人間らしく、もうちょっときちんと説明してみます。昨日は数式をなるべく出さないように説明しようとがんばったんですが、今日は少しだけ出しますが、勘弁してください。m(__)m(あと、長文も勘弁してください)


数学的にはちょっとここまで言えるかわかりませんが、自然界の法則としては、「線形」が重要な意味を持つのは、xの値が変化するにつれて変化するyがあったときに、

(yの増加量)/(xの増加量)=...続きを読む

Qe^-2xの積分

e^-2xの積分はどうしたらよいのでしょうか…。e^xやe^2xsinxなどはのってるのですがこれが見つかりません。お願いします。

Aベストアンサー

いささか、思い違いのようです。

e^-2x は、 t=-2x と置いて置換してもよいけれど、牛刀の感がします。

e^-2x を微分すると、(-2)*( e^-2x )となるので、

e^-2x の積分は、(-1/2)*( e^-2x )と判明します。

Q気象 前線の進行速度の違いについて

気象のカテゴリーが見つからなかったので一番近そうなここで質問します。

低気圧からは温暖前線と寒冷前線が伸びていますが、なぜ寒冷前線の方が進行方向が早いのでしょうか?

また、寒冷前線が温暖前線に追いつくと閉塞前線になり発達する力が無くなると聞いたのですが、
閉塞前線になり暖気が上空に追いやられるとなぜ発達が止まってしまうのでしょうか?

気象について詳しく書かれているサイトなどがありましたら紹介お願いします。

Aベストアンサー

前線について、理論的に議論するには、本来、低気圧の発生論から論じなければならないこと取ろうと思います。古くは、ロスビー等のノルウエー学派の大気の循環論である、ロスビー波と極偏東風の境界面に発生する渦ですよね。このことについて詳しく知るには、気象学の専門書を読んで頂くことにして、前線の進行速度の違いについて簡単に説明すると以下のようになるのではないでしょうか。
よく、温暖前線より、寒冷前線の方が、進行速度が速いといわれます。また、解説書にもそのような記述をよく見かけます。それは確かにその通りですが、果たして、温暖前線は進行しているでしょうか。よく観察してみると、温暖前線は、進行しておらずに、ほとんど停滞しているように見えます。それに対して、寒冷前線の方が、温暖前線に近づいています。温暖前線は動かないのに、なぜ、寒冷前線は動くのでしょうか。以下は私なりの解釈ですので間違っているかも知れませんが、よく吟味して下さい。

このことは、前線の定義を思い出してみれば、明らかなことです。前線というのは、「寒気団と暖気団の接触する境界面が地上面と交わる線」のことですよね。この、交わった線が動けば、前線が動いたことになるのです。
では、温暖前線について考えてみて下さい。温暖前線は、寒気団の上を暖気団が上っていきますが、この暖気団は、寒気団を押しのけてはいませんよね。交わった線が動かないのですから、前線は移動しないのです。
これに対して、寒冷前線の場合には、暖気団の下を寒気団がもぐっていきます、寒気団が暖気団を押しのけていますよね。この場合は、交わった線が動くので、前線が移動するのです。
という説明ですがどうでしょうか。結構、思いつきで書いた部分もありますので、「参考意見」とさせていただきます。

前線について、理論的に議論するには、本来、低気圧の発生論から論じなければならないこと取ろうと思います。古くは、ロスビー等のノルウエー学派の大気の循環論である、ロスビー波と極偏東風の境界面に発生する渦ですよね。このことについて詳しく知るには、気象学の専門書を読んで頂くことにして、前線の進行速度の違いについて簡単に説明すると以下のようになるのではないでしょうか。
よく、温暖前線より、寒冷前線の方が、進行速度が速いといわれます。また、解説書にもそのような記述をよく見かけます。そ...続きを読む

Qヘリコプターが揚力を得る仕組みに関してです。

ヘリコプターが揚力を得る仕組みに関してです。

先日以来お世話になっております。
飛行機が揚力を得る仕組みは、我流でなく、キレイな言葉で、簡潔に書きますと、

飛行機の場合はカマボコ型した翼の上下の空気の流れる速度により生じる気圧差によって揚力を発生させ飛ぶ仕組み、とシロウトの私がサイトで調べ上げて達した結論です。他にも、羽根を上に持ち上げる、つまり揚力を得るために、機体の横から見ると、羽根が前部分が上、後部分が下になるように、機体に斜めに付ける必要がありますが。

ここでギモンです。

ギモン1
この飛行機の揚力を得る仕組みが、ヘリコプターではプロペラが機体の上に付いている事により、同様のことが生じて揚力を得て上昇していく。前進はプロペラ自身を前に傾ける必要が、後進はプロペラ自身を後に傾ける必要がある。

とまあ、学生時代に、物理の「ぶ」も学んだことのないシロウトの私が、かなり省略、簡潔に理解したものです。

合っているかどうか、ご指導、ご教授お願い申し上げます。

実は別のサイトに投稿したところベルヌーイの定理が該当するのか、否かで論争が始まりました、でここに逃げてきました。サスガにシロウトではそんな高度な理論が合ってるのかどうかわかりません。ベルヌーイの定理が合っている、と言う人は私の意見は合っている、という回答もいただきました。

ヘリコプターが揚力を得る仕組みに関してです。

先日以来お世話になっております。
飛行機が揚力を得る仕組みは、我流でなく、キレイな言葉で、簡潔に書きますと、

飛行機の場合はカマボコ型した翼の上下の空気の流れる速度により生じる気圧差によって揚力を発生させ飛ぶ仕組み、とシロウトの私がサイトで調べ上げて達した結論です。他にも、羽根を上に持ち上げる、つまり揚力を得るために、機体の横から見ると、羽根が前部分が上、後部分が下になるように、機体に斜めに付ける必要がありますが。

ここでギモ...続きを読む

Aベストアンサー

「揚力発生の仕組み」と「ヘリコプターの前進飛行の仕組み」の2つが含まれてる訳でしょうか。

>ギモン1
>この飛行機の揚力を得る仕組みが、ヘリコプターではプロペラが機体の上に付いている事により、
>同様のことが生じて揚力を得て上昇していく。前進はプロペラ自身を前に傾ける必要が、後進は
>プロペラ自身を後に傾ける必要がある。
言葉の遊びにはなりたくありませんが、「プロペラ(propeller」は主に「推進する(propel)」ためのもの
に対して使い、ヘリコプターのメインローターは主に「揚力(lift)」を発生させるためですので、
この呼び方は使いません。しかし「メインローター推力」という言い方もするのは事実です。

ヘリコプターの揚力発生を飛行機の主翼と同じ原理として説明することは可能です。この場合、
翼素理論という考え方であり、回転するローターを、細切れの主翼断面が集まったという風に
考えます。飛行機の揚力の式は L =1/2 x ρ x V^2 x S x CL ですが、前回
に書いたように同様の式でヘリコプターの揚力も計算可能です。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6100396.html
他にここにも書いたように、運動量として説明することも出来ます。どちらも間違いではありません。
ヘリコプターのメインローター翼型の多くは実はカマボコ型ではありません。上下の曲面が等しい
対称翼型、あるいはこれに近い半対称翼型です。これが揚力を発生する説明は飛行機の揚力
の原理として別に調べて下さい。

ベルヌーイの定理と揚力の説明に関し、近年になって疑問を投じた人が現れて話題になった事は
知っていますが、私は、これは一般に広まった誤解を利用してさらに誤解を生む様に仕組んだか、
あるいは一般の「常識」に一石を投じるためのある種のパフォーマンスだと思っています。
「航空力学ではベルヌーイの定理で揚力発生を説明している」と聞くと、空力を系統的に学んだ事
の無い多くの人は、そういえばカマボコ型の上下を流れる空気の流れと上面の負圧で説明された
と思い込み、これが航空力学上の揚力の説明だと錯覚します。ですが、揚力の説明を数行で終わ
らせているような入門書でない限り、ベルヌーイの定理だけで説明している教科書も専門書も存在
しません。ここが誤解の始まりです。
さらにここで「ベルヌーイの定理では説明してない・説明出来ないことがある」として、他の説明を
主張すると、こっちの方が正しいのだと信じてしまう人も現れます。第二の誤解が生まれたのです。
本来、A⊂B であって A≠B であるものを、一般に A=B だと錯覚していることを利用し、
A≠B なのだからと、A=B ではなく 自分の言う C=B が正しい (A⊂B でもあり C⊂B
でもあるにも関わらず)と主張しているだけの話なのです。

このように論争するほどのことでもないのですが、従来からの概念を覆した、という錯覚に落とす
点が興味を引いて、多くの人が勘違いしたまま、さらに曲解を信じさせられたというところです。
「複数の盲目の人が象の一部を触った感想」の話みたいなものです。互いに自分の知っている
事が象の全てで、他人の言っていることは間違いだと主張して決着がつくことはありませんが、
「引き」で象全体を見ることが出来ればどれも間違ってないと簡単に解ります。

前・後進することに関してはその理解で合っています。実際に飛行するヘリコプターを見れば、
前進開始時に前につんのめってる感じですが、これはローター面を傾けた結果です。
このローター面を傾ける「サイクリックピッチコントロール」の原理は別回答で以前書いたことが
あるので見て下さい。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/5895586.html

他の方で、勘違いされてるのではないかと思うのですが、ピッチを増して揚力を増やすのは
前進時は「後退する側のローター回転面半分(右回転なら右半分)」であって後ろ半分ではあ
りません。また、ローターヒンジ形式がシーソー、無関節、全関節、いかなるものであろうと
ジャイロの摂動原理は同じで必ず90°ずれて作用します。

「揚力発生の仕組み」と「ヘリコプターの前進飛行の仕組み」の2つが含まれてる訳でしょうか。

>ギモン1
>この飛行機の揚力を得る仕組みが、ヘリコプターではプロペラが機体の上に付いている事により、
>同様のことが生じて揚力を得て上昇していく。前進はプロペラ自身を前に傾ける必要が、後進は
>プロペラ自身を後に傾ける必要がある。
言葉の遊びにはなりたくありませんが、「プロペラ(propeller」は主に「推進する(propel)」ためのもの
に対して使い、ヘリコプターのメインローターは主に「揚力(lift...続きを読む

Q高層断面図の見方

高層断面図の見方について教えてください。
1.高層断面図上で前線はどのように解析するのでしょうか?解析する方法を教えてください。(等温位線から前線の把握が出来るのと聞いたことがあるのですが本当ですか?)
2.高層断面図では等温位線が引かれていますが、断面図でも予想図であるFXJP106/112では等相当温位線が使われています、この違いは何故なのでしょうか?

Aベストアンサー

> 1.高層断面図上で前線はどのように解析するのでしょうか?
解析しないはずです。

> 等温位線から前線の把握が出来るのと聞いたことがあるのですが本当ですか?
他の解析図を使っての解析なら、その通り。
例えば、日本850hpa風・相当温位12・24・36・48時間予想図(FXJP854)。
等相当温位線の密集域が気団の性質の違いを表している事が多く、イコール前線の事が多い。

> この違いは何故なのでしょうか?
違いはありません。
どちらも、等相当温位線です。
等温位線と書かれている説明があっても、言葉を省略している又は表記ミスで、用語の定義や算出方法を考えれば、解析図に使われる等値線は等相当温位線と考えるのが自然です。


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