원덬도 항상 비행기가 뜨는 원리를 궁금하게 생각해서 가져와봄
https://n.news.naver.com/article/025/0003266909?sid=110
비행기가 뜨는 것은 정말 놀랍다. 그런데 더욱더 놀라운 비밀이 있다. 우리는 아직도 비행기가 어떻게 뜨는지 이해하지 못한다. 물론 비행기가 뜨는 현상을 정밀하게 기술할 수 있는 이론이 있다. 바로 나비에-스토크스 방정식(Navier-Stokes equation)이다. 그런데 나비에-스토크스 방정식을 푸는 것은 매우 어렵다.
(중략)
우선, 베르누이 원리가 있다. 이 원리에 따르면, 유체가 빠르게 흐르면 압력이 낮아진다. 베르누이 원리를 이용해 비행기가 뜨는 원리를 설명하면 다음과 같다. 비행기 날개의 단면은 일반적으로 윗면이 동그랗고 아랫면이 평평하다. 비행기가 앞으로 빠르게 움직이면 비행기 날개를 부딪힌 바람은 위쪽과 아래쪽으로 갈라져 각각 비행기 날개의 윗면과 아랫면을 따라 흐른 후 날개 끝에서 다시 만나게 된다. 그런데 동그란 윗면을 따라 흐른 바람은 평평한 아랫면을 따라 흐른 바람에 비해 동일한 시간 내에 더 많은 거리를 이동하고 따라서 속도가 더 빠르다. 이제 베르누이 원리에 의하면 날개의 위쪽은 아래쪽보다 압력이 낮아진다. 비행기는 이 압력 차이에 의해서 공중으로 뜨게 된다. 아름답다. 하지만 불행히도 이 설명은 완전하지 않다. 비행기는 위아래가 뒤집어져도 날 수 있다. 만약 이 설명이 맞는다면 위아래가 뒤집힌 비행기는 가라앉아야 한다.
다른 설명은 뉴턴의 제3법칙을 이용한다. 뉴턴의 제3 법칙에 따르면, 모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 항상 존재한다. 뉴턴의 제3법칙을 이용해 비행기가 뜨는 원리를 설명하면 다음과 같다. 비행기가 날 때 일반적으로 비행기 날개는 앞부분이 위쪽으로 약간 들려 있다. 이때 비행기 날개에 부딪힌 공기는 아래쪽으로 밀려 내려간다. 이것은 비행기 날개가 공기에 미치는 작용이다. 이제 뉴턴의 제3법칙에 의하면 공기가 비행기 날개를 위쪽으로 밀어 올리는 반작용이 존재한다. 이 설명은 위아래가 뒤집힌 비행기가 날 수 있는 이유를 설명할 수 있다. 하지만 비행기 날개의 위쪽과 아래쪽 사이에는 실제로 바람의 속도 차이와 압력 차이가 존재한다. 이것은 어떻게 설명할 수 있을까. 비행기가 뜨는 진정한 원리는 베르누이 원리와 뉴턴의 제3법칙의 절묘한 조화에 있다. 베르누이 원리와 뉴턴의 제3법칙은 서로 물고 물리며 복잡하게 상호작용한다. (후략)
👉 요약)
비행원리, 양력만으론 설명 불가
베르누이 원리와 뉴턴 법칙 얽혀
나비에-스토크스 방정식에 주목
설명 어려운 물리현상 아직 많아
양력, 베르누이 원리, 뉴턴 제3법칙 다 얽혀있고 나비에-스토크스 방정식(밀레니엄 7문제 중에 하나) 풀수있어야 하고 정확한 이해가 힘듬
+시시각각 유체 흐름이 변해서 더 어려운데 요즘은 난기류도 더 심해짐
