분야
hwp- 양력이란?
- 항력이란?
- 실생활에서의 예시
◎ 연 날리기
◎ 경주용 자동차
◎ 책상 모서리에 종이를 놓고 불어보는 경우
◎ 야구에서 투수가 공을 던질 때 공이 변화
2. 일부 중요 포텐셜 유동 유도 및 정체점 도시에 대해 알아본다.
- 중요 포텐셜 유동의 유도
① UNIFORM FLOW
② DOUBLET FLOW
③ VORTEX FLOW(와류유동)
- 정체점 도시에 대해
3. 실험결과를 토대로 공력계수(양력계수 및 공력계수)를 구해본다.
- 결과 Data 정리
4. 고찰
참고 문헌
- 실생활에서의 예시
◎ 연 날리기
공기보다 무거운 물체인 연을 날리려면 바람이 필요하다. 연을 날리기에 가장 적합한 바람의 세기는 초속 5m정도라고 한다. 하늘을 날고 있는 연을 보면 바람이 부는 방향의 반대로 비스듬히 떠있게 된다. 이때, 연은 바람에 밀려서 날아가려고 하나 연줄에 매여 있어 위로 밀려 올라가게 된다. 이렇게 하여 연은 양력을 얻게 되고, 동시에 바람이 불어가는 쪽으로 밀려가려는 힘, 곧 항력도 발생하게 된다.
◎ 경주용 자동차
경주용 자동차를 보면 앞과 뒤에 달린 스포일러이다. 그것을 측면에서 자세히 살펴보면 에어포일 단면을 뒤집어 놓은 것 같은 모양일 것이다. 이것은 자동차가 빠르게 달리다보면 공기의 저항 뿐 아니라 양력이 발생하여 자꾸만 뜨려고 하는 현상이 발생하게 되는데 특히 경주용 자동차 같은 경우는 빠르게 달리기 위하여 공기의 저항을 최소화하는 유선형 몸체를 사용하고 또 차체도 가볍고 튼튼한 것으로 사용하기 때문에 그러한 영향이 크게 된다. 그러면 자동차 성능에도 많은 영향을 미치게 되므로 이러한 장치를 사용한다. 이것을 사용하게 되면 날개에서 양력이 발생되는 원리와 같이 그와 같은 힘이 방향이 반대방향인 즉 땅 쪽으로 발생하게 된다. 그렇게 함으로서 자동차는 땅에 잘 접촉하여 더 빨리 달리 수 있게 되고, 그 만큼 자기의 성능을 발휘할 수 있게 된다.
◎ 책상 모서리에 종이를 놓고 불어보는 경우
종이 윗면의 공기 흐름이 아랫면보다 빨라지면서 아랫면에 작용하는 압력이 윗면보다 상대 적으로 커짐에 따라 떠받치는 힘이 생기게 됨.
◎ 야구에서 투수가 공을 던질 때 공이 변화하는 곳을 볼 수 있을 것이다. 이것은 투수가 공을 던질 때 공에 회전이 가해지는데 이때 회전하고 있는 공 주위를 공기가 지나간다. 그러면 공기의 흐름방향과 같은 방향인 곳은 속도가 빠를 것이고 또 반대방향인 곳은 그 만큼 속도가 작을 것이다. 그러므로 이러한 윗면과 아랫면의 속도에 차이로 압력차이가 발생하고 더 나아가서 힘이 발생하게 되고, 이 힘이 공을 변화하게 만들게 된다. 이것을 마그너스(Magnus) 효과라고 한다. 그리고 이런 공의 회전의 방향을 바꾸어 주게 되면 공의 변화하는 방향을 바꿀 수 있는 것이다. 실제로 이러한 마그너스 효과를 공에 적용하게 된다면 공은 떠오르게 될 것이다. 그러나 앞에서의 타조와 같이 대부분의 경우가 양력이 공의 무게를 이기지 못하므로 이런 경우를 보기 힘든 것이다. 만약 충분한 회전과 빠른 속도가 있다면 가능 할 수 있을 것이다.
2. 일부 중요 포텐셜 유동 유도 및 정체점 도시에 대해 알아본다.
- 중요 포텐셜 유동의 유도
중요한 포텐셜 유동에는 3가지 종류가 있다.
① UNIFORM FLOW
Uniform Flow에서 비압축성과 비회전성을 만족시키므로 속도 포텐셜은 이다.
