そうだ！ つばさを斜めにしよう
そこでつばさを斜め後ろに向けることにしました。
でも、なぜつばさを斜め後ろにすると、空気の速度を遅らせることができるのでしょうか。
ここで大事になるのが、つばさの断面です。
くりかえしているように、つばさの上を流れる空気のスピードとは、つばさの断面の上を流れる空気のスピードのことをいいます。
このとき、飛行機のまわりを通り過ぎる空気の速さは関係ありません。
でも、なぜつばさを斜め後ろにすると、空気の速度を遅らせることができるのでしょうか。
ここで大事になるのが、つばさの断面です。
くりかえしているように、つばさの上を流れる空気のスピードとは、つばさの断面の上を流れる空気のスピードのことをいいます。
このとき、飛行機のまわりを通り過ぎる空気の速さは関係ありません。
斜め後ろ向きのつばさは、横形のつばさをそのまま斜めにしてますから、つばさの断面は斜め後ろのつばさの断面も横形のつばさの断面もまったく同じです。
でも、この断面の上を流れる空気のスピードは、斜め後ろ形と横形のつばさでは違ってきます。
でも、この断面の上を流れる空気のスピードは、斜め後ろ形と横形のつばさでは違ってきます。
なぜ空気の流れが遅くなるのか
つばさを25度斜め後ろにすると、飛行機が秒速100メートルで進んだとき、つばさの断面の上を流れる空気はおよそ秒速90メートルとなり、飛行機のスピードよりも遅くなるのです。
つばさを斜めにして断面の上を流れる空気の速度が遅くなっても、つばさの断面の上と下では上が速く下より気圧が低いのは変わらないので、飛行機が飛ぶ力を失うことはありません。
つばさを斜めにして断面の上を流れる空気の速度が遅くなっても、つばさの断面の上と下では上が速く下より気圧が低いのは変わらないので、飛行機が飛ぶ力を失うことはありません。
でも斜めにしただけで、なぜ空気が遅くなるのか不思議な気がしますね。ここでもう一度思い出してください。空気の流れる速さは、つばさの断面で計った速度です。
まっすぐ横断と斜め横断
横形のつばさの場合、空気はつばさの断面の上をまっすぐ横断します。まっすぐ横断する空気は飛行機よりも速くなります。
斜めになったつばさでは、空気はつばさに斜めに当たりますから、つばさから見ると空気は断面の上を斜めに横断しています。
飛行機が秒速100メートルで進むとき、斜め25度のつばさでは、つばさそのものは１秒間に100メートル進みますが、つばさの断面の上を通る空気は斜め横断をするため、断面の上で空気のスピードを計ると秒速約90メートルにしかなりません。
まっすぐ走れば100メートル10秒の選手でも、コースを斜めに走ると10秒以上かかってしまいますね。100メートルをまっすぐ走ったときのタイムが10秒だと、速度は秒速10メートルです。同じ選手が斜めに走るとゴールまで12秒かかりました。速度は秒速約８メートルです。
100メートル走はスタートからゴールまでの時間で競いますから、斜めに走ればそれだけ遅くなってしまいます。
斜めになったつばさでは、空気はつばさに斜めに当たりますから、つばさから見ると空気は断面の上を斜めに横断しています。
飛行機が秒速100メートルで進むとき、斜め25度のつばさでは、つばさそのものは１秒間に100メートル進みますが、つばさの断面の上を通る空気は斜め横断をするため、断面の上で空気のスピードを計ると秒速約90メートルにしかなりません。
まっすぐ走れば100メートル10秒の選手でも、コースを斜めに走ると10秒以上かかってしまいますね。100メートルをまっすぐ走ったときのタイムが10秒だと、速度は秒速10メートルです。同じ選手が斜めに走るとゴールまで12秒かかりました。速度は秒速約８メートルです。
100メートル走はスタートからゴールまでの時間で競いますから、斜めに走ればそれだけ遅くなってしまいます。
横形つばさも斜めのつばさも同じ断面ですが、つばさの断面から見ると同じ断面でも、斜めのつばさは横形よりも断面の上を通る空気のスピードは遅くなってしまうのです。
衝撃波はつばさの断面の上の空気のスピードによって起きるので、つばさの断面を流れる空気が遅くなれば衝撃波の発生を防げます。
このようにつばさを斜め後ろにすることで、飛行機はスピードを上げても、衝撃波で飛ぶ力を失うことなく安全に飛び続けることができるのです。
衝撃波はつばさの断面の上の空気のスピードによって起きるので、つばさの断面を流れる空気が遅くなれば衝撃波の発生を防げます。
このようにつばさを斜め後ろにすることで、飛行機はスピードを上げても、衝撃波で飛ぶ力を失うことなく安全に飛び続けることができるのです。
謎のこたえ マッハのスピードで飛んでもつばさで衝撃波を起こさないため
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今回のチャプター19で「もののかたち図鑑」は最終回となります。
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テレビマガジン編集部
日本初の児童向けテレビ情報誌。1971年11月創刊で、仮面ライダーとともに誕生しました。 記事情報と付録の詳細は、YouTubeの『テレビマガジン 公式動画チャンネル』で配信中。講談社発行の幼年・児童・少年・少女向け雑誌の中では、『なかよし』『たのしい幼稚園』『週刊少年マガジン』『別冊フレンド』に次いで歴史が長い雑誌です。 【SNS】 X（旧Twitter）：@tele_maga Instagram：＠tele_maga
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