FIFAワールドカップ ぶれ球はなぜ起こるか。流体力学のお勉強。(その7)

流体とは不思議な現象を及ぼすものです。

例えば,流体が物体に及ぼす力は,流れの方向と流れに対して直角な方向に分かれます。前者は抵抗(効力),後者は揚力(または横力)と呼ばれます。

流れに対して左右対称な物体は,通常,揚力は作用しません。抵抗だけが作用します。しかし,左右非対称な物体では,揚力が発生します。この揚力が,ある条件では,抵抗より大きくなるのです。

飛行機の翼はこの揚力により機体を浮かせるわけで,離着陸時には,揚力は抵抗の20倍にもなります。

いわゆるヨットもこの揚力を利用して風上(厳密には風の来る方向とすこし角度を持っているが)に進みます。和船は後ろから来る風にのって,背中を押してもらうように,進むので,抵抗を利用しています。抵抗を利用すると,風速と同じ速度で進むと,相対的な風速がゼロになりますので,風速以上の速度は得られません。それに反し,ヨットは,揚力を利用しますので,多少のベクトル計算をしてみればわかるように,風速以上の速度で進むことができます(それも,風上に向かって)。

最近の風力発電用の風車も揚力を利用して回転させます。

タービン・エンジン(ジェット・エンジン)も揚力を利用して観点させるものです。

揚力とは不思議なものです。
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