■ちょっとした疑問や質問はここに書いてね130■

普通の飛行機の羽根が浮力を得るのはわかるけど
紙飛行機が飛ぶのはなぜ？


当たり前っちゃ当たり前だけど、羽根の断面が違うのって変じゃね？

飛行機の推力は機械。　紙飛行機の推力は重力。推力に対して上方に曲がるような
折り方になっていて、その釣り合いで滑空する。

エンジンの推力って揚力よりでかいの？
同じ重さ10トンのヘリと飛行機とトマホークみたいなミサイルがそれぞれ等速運動してるとして、

ヘリのエンジンがが10トン分の出力が必要なのは分かるけど
飛行機やミサイルも10トン分の出力を出してるの？

質問の説明が分かりにくいかもしれないけど、
10トンの飛行機が飛んでると10トン分の力で支えてるのは確かだけど、
その力は全てベルヌーイの定理による羽根の揚力？

飛んでる途中に羽根を紙飛行機みたいにただの鉄板に替えたら
放物軌道の自由落下するの？
それともグライダーみたいに滑空するの？

＞その力は全てベルヌーイの定理による羽根の揚力？

ベルヌーイの定理だけかどうかわからんけど、
全て翼の揚力なのは確か。

10トンの飛行機の等速飛行中、縦に10トン分の揚力が必要として、
仮にエンジンの出力の半分が揚力に変換できて半分が空気抵抗で消費されるとしたら
エンジンの出力は20トン必要ってこと？
実際はほとんど空気抵抗で消費されそうな気がするがら、もっとエンジンの出力が必要になっちゃう。

そしたらヘリのほうが少ない力で飛べるってことになるじゃん（スピードは別にして）
飛行機を垂直に立ててもバランスさえ取れれば人工衛星の打ち上げみたいに飛べる気がするのだけど。

>>820
ジェット機のエンジンの推力は自重(機体の重さ)を持ち上げるほど強くは無いよ。
水平飛行する速度さえ出れば、翼で揚力を得るのでそんなには要らない。
(ロケットやVTOLとはそこが異なる)

参考：
http://chemeng.on.coocan.jp/ice/pche09.html

ちなみにヘリコプターのエンジン出力も同じ理屈により自重を支えるほどには強く無いはず。
やはり翼(回転翼)で揚力を得ているので、それほどのエンジン出力は要らないのだ。
結局、ロケットやVTOLみたいな飛び方が最もエネルギー効率が悪い事になる。(出せる速度は別にして)

>>814,5
本格的とまではいかんですね
とりあえず一般常識として理解しときたいというレベルでいいので
あまり長い時間かけて深くやると他の教科が遅れますし
まあでも少し微積やっときます

>>821-822
ありがとう
どんどん解からなくなってきたｗ

紹介されたサイトに飛行機は自重の1/4の力で飛べるとあるけど、
前方に25ｔ分の力を加えるとそれが垂直方向に100ｔ分の力に変換されるってこと？

これって素人目にすごく違和感感じるんだけど問題ないの？
宇宙に巨大な箱を作って気圧はあるけど無重力の空間で飛行機を飛ばしたら、エンジンの４倍のパワーで上方向に加速することにはならないの？

あー、ゴメンゴメン。
エンジン出力は仕事率(Wattや馬力)が単位で、自重を持ち上げるのは「力」なので直接、比較出来ないわ。
しかも、いくつかのヘリコプターのエンジン出力(軸馬力)を見ると、
1m/secくらいのゆっくりした上昇速度で良いなら、自重を持ち上げるだけの馬力が余裕で有るわ。
ヘリコプターのエンジンは結構、力持ちだったｗ(結局、自重をエンジン出力で持ち上げてる)
軸馬力が全部プロペラ（回転翼）の推力に変換されるわけでは無いだろうけれども。

>>824
いや、飛行機が揚力を得るには翼と水平方向の速度さえあれば良くて、推力自体はそんなに要らないのよ。
グライダーを考えてみれば分かると思う。

もし重力の無い箱の中で飛ばしたらどうなるか？
上方に相当する方向にいったんは加速するだろうけど、すぐにその方向への速度上昇は止まりそう。
空気抵抗がどんどん大きくなるので。

>>825
たぶん仕事と力が別物ってのを感覚として理解できてないから疑問に感じてしまうのだと思うけど、
やっぱりよくわからん。
エネルギーと力をゴッチャに考えちゃいけないってのは判るんだけど、
エンジンを縦に向けても重力に逆らえないのに、横に向けたら重力に逆らえるのって不思議すぎる。

横に向けてエンジンふかす→空気との相対速度をつける→風を翼に当てて縦方向の力を作る→エンジンを縦に向けた時より大きい
ってのが例えるならば
扇風機回す→その風で発電する→消費電力より発電力のほうが多い
って言われるくらい変な感じ。

例えば発泡スチロールで作った手のひらサイズの飛行機の模型があって、
縦方向に針金をブスッと刺して飛行機はぐらぐらすることなく縦方向には抵抗無くスムーズに移動できるとする。

その飛行機を上に浮かすにはウチワで下から扇ぐよりより、正面から扇いだほうが楽に浮かぶの？

現実世界で選択公理は成り立っているだすか？

>>828
横槍だけど、
そのとおりだよ。
下から扇いで浮かすには、まるまる重力に逆らうだけの力が必要だが、
横（正面）から扇ぐ場合は、そもそもが、下向きの大気圧を減らすのが扇ぐ目的なんだから、
理屈としては（無限に）小さい力でよい。

これは多分仕事の原理の話だろうね。
物体を同じ高さに上げるんだから、その点じゃ
エンジンを縦にしようが横にしようが必要なエネルギーは変わらない。
ただし、その高さに到達するまでにどういう経路や方法で上昇するかで必要な力が変わるんでしょ。
物体を斜面を使って緩やかにある高さに上げるのと、同じ高さまで垂直に上げるのじゃ必要な力が変わる。
おそらく、航空機の場合も同じことがあるんでしょ。

物体がある方向に向かうとして、その向きに垂直な面が大きければ大きいほど
また物体の速さが大きいほど、風の抵抗というか反作用は大きくなる。
この反作用は物体の動く向きと逆向きに作用する成分では抵抗と呼ばれるけれども
物体の形状によっては物体を鉛直方向へ動かす向きにも作用する。
その上向きの作用を揚力と呼んでるんでしょ。

あれだね、垂直上昇は不可能な力の大きさの場合に
果たして航空機のように水平に動くと上昇できるかを検討してみるといいのかもね。

エンジン出力の限界はあるけれど、その範囲においてで
上向きの反作用が大きくなるように航空機の形状を選んでれば
エンジンを垂直にして飛ばすより、大きな上昇力を得ることができるってことだろうね。

要は、風の反作用が同じ速さの物体に働くとしても
その反作用の大きさは物体の形状によって大きく変化することを応用してるってところだろうか。
まぁ仕事の原理と同じだね、風の反作用と物体の形状という違うパターンではあるけれどさ。

とりあえずクルマを真上に引っ張り上げるより斜面に沿って引っ張りあげる方が少ない力で済むってのと同じでいいんじゃ

そうだね、斜面に相当するのが空気だと言うのが面白いところだ。

これ、定量的に考えないと駄目なんだね。
>>831、>>832だと思ってたんだけど、定量的に考えるとそれじゃあ上昇しないわｗ

今の旅客機の滑走路を飛び立つ速さが200kmくらいで
ジャンボジェット200tで考えてみたんだけど
空気の反作用が完全に上向きに変換されると考えてもみても
ジャンボジェットが向かって空気と接触する面が半端なく必要になるｗ
ていうか、反作用だと絶対に上向きに上がらないねｗｗｗ
適当に感じで書いちゃったから、思いっきり間違ってるｗ
これは定量的にみたときに問題が出る例だわ。

確かに圧力差を考えないと、他にないしね。
仮にこの飛行機の上下の圧力差が０になったとしたら、気圧を1kgw/cm2だとすると
20m2くらいの面がそういう状態であれば、浮くんだよね。
これは実際とよくあってそうな感じだし。
奥深いね、定量的に物理を考えるいい題材だわ。

凧上げをイメージして、飛行機も同じかと思ったんだけど。。。
凧上げの方は空気の作用又は反作用で十分説明できるけど、飛行機は空気に対して重すぎる。
空気の衝突で上昇させるにはもの凄いスピードか、大きな面積かが必要だし。
しかも推進力は垂直以上に必要。
それは実際の飛行機のあり様とは全然違うから、やっぱベルヌーイの定理による説明は正しい気がしてきた。
あの説明を納得するには、定量的な計算をしてみないと駄目だね。

横レス連発して、ごめん。

こっちを覗いてみることを勧める>>835-836
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1279151233/

>>835-837
そっちの話(疑問)もあるけど、飛行機のエンジン出力(仕事率あるいは馬力)と
そのエンジンが作り出せる推力(レシプロエンジンあるいはジェットエンジンで)と
機体を持ち上げるのに必要な力（揚力）の関係を
真面目に考えた事は無かったんでなかなか面白いわ。

感覚的にはジェットエンジンやレシプロエンジンの推力が
自重を垂直に持ち上げるほどの力では無いのは分かってたけど。
VTOLが例外的に強力なエンジンを積んでるので。

ん〜

飛行機は運動エネルギーを使って翼の上側の圧力を下げて
その吸い上げ力によって浮いていると考えてよろしいのでしょうか？

じゃ、翼の話はちょっと置いておいて、空気圧で浮く似たようなシステムのホバークラフトなんですが、
あれも圧縮空気を下に出すことで相当重いものでも軽々持ち上がりますよね？
例えば10トンの船を１cm浮上させるとして、10トンを１cm持ちあげること自体にはほとんど仕事してないけど
その空気を送りこむのに必要なエネルギーってどうなるんですか？

例えば10トンでも底面積がメチャクチャでかくて、１平方ｃｍあたり数グラムでいいなら
口でフーフーやるだけでも浮かび上がっちゃったりしないのでしょうか？

>>839
ホバークラフトのエンジンは例えば、10トンの船を1cm持ち上げるような「仕事」はしてるよ。
それは飛行機のエンジンも一緒。
ただし時間を掛けてゆっくり持ち上げるので、時間あたりの出力エネルギー（仕事率）はかなり少なくて済んでる。

ホバークラフトが浮いてる力の源はスカートの中と外の圧力差(気圧差)だね。
エンジンが回すプロペラの力（推力）で直に浮いてるわけでは無い。

気を付けないといけないのは「力」と「仕事量(エネルギー)」と「仕事率」をきちんと区別する事ですね。

>>839
たとえば体重100キロの人が１メートル四方の板に乗ってたら、
10g重/cm^2 （約0.01気圧）の圧力を維持できれば浮けることになるな

処理速度・記憶容量が無限のコンピュータを作ったら、世の中はどんな感じになるのでしょうか？

>>811
これ答えられる人お願いします

>>844
重心まわりの回転モーメント(二つのm1とm2)を考えれば>>811で正しいと思います。
ただ、もっとスッキリした説明や証明が出来ないか考えてるんだけど、ちと難しそう。

>>806
だれに？

ニュートンが物体の質量×速度を運動量と定義した根拠はなんなのでしょうか？

運動量は大抵の場合は保存量になってるから扱いやすいのよ

>>846
腕が遠心力に仕事をされてる。
即ち、腕の力を抜けば勝手に伸びる。

ニュートンの時代に運動量の概念ってそこまで確立されてたっけ

>>848
ということはニュートンの時代にはすでに
運動量保存則は知られていたということなんですか？

>>848は反射的に言っちゃったから話半分ぐらいに思って欲しいんだけど
Newtonの時代にそこまで理解が進んでなかったのなら
素朴に質量が大きい程、そして速さが速いほど大きくなるか運動の量っぽいって程度なのかもね
適当に言っちゃって申し訳ない

昨日物理始めたんだけど、加速度の大きさって加速度のことだよね？

加速度≠加速度+大きさ

>>853
加速度：ベクトル
加速度の大きさ：スカラ

>>783
いくら考えても単位系の違いからhとエイチバーが異なるような式を導出できないです
どのような単位系を使っているのでしょうか

、

「ご冗談でしょう？名無しさん」

の語源てなに？

ファインマンの自伝のタイトル「ご冗談でしょう、ファインマンさん」から。

>>839
そこは難しいところねぇ。
上昇するのに必要なエネルギーは変わらないはずだから、
仮にエンジン出力が垂直上昇ができない大きさだとすると
それを補う何らかのエネルギーがどこかから供給されていると考えないといけない。
そう考えていくと、多分空気の位置エネルギーがそのエネルギーの供給源じゃないかと思う。

浮力を考えてみたんだけど、重力下にある流体で密度の異なる２つの流体があるとき
密度の小さな流体は重力に逆らって上昇するけど、
これは多分密度の高い流体の位置エネルギーが運動エネルギーに変化して(鉛直下向きに下がって)
そのエネルギーで上昇する力が生まれていると自分は考えた。
これと類似したことが飛行機で揚力を得る場合にも起きているのかもしれない。

まず飛行機上部の圧力が十分下がることで上昇可能なほどの圧力差が生まれる。
そしたら飛行機は上昇するけど、そのとき同時に空気層全体が平均して下降してるのかもしれない。
つまりより高い位置にあった空気が運動して鉛直下向きに移動していく。
その運動エネルギーで、飛行機が押し上げられていく。
こう考えれば、エネルギー保存則上の問題はないと思ったりして。

揚力というのはベルヌーイの定理の応用版浮力のことかもしれないね。

>>861
的外れにもほどがある。
エネルギー収支だけ見るなら、高度を維持するのにエネルギーは必要ないし、
どの航空機もエンジンの仕事量を越える上昇はしていない。

イラクで使用された劣化ウラン弾は、某国の物理学会が「劣化ウラン弾による人体への影響」の研究のため、人体実験したのではないか、子どもならその影響が顕著に出るから」とは聞き増しが本当ですか

安くてパワフルだから使ったのです
日本はタングステン使ってるからコストが２倍かかってます

>>856
1てのは単位系依存だろうが、hかhbarかは違う議論をしてるのでは？

>>862
的外れって、おかしいなら何がどう誤ってるかを指摘してもらわないと。
誤ってるかもしれないし、でもどこがどうかというのを指摘できなきゃ
誤ってるかどうかを判断できない。

ていうかさ、もし揚力を利用しない浮上の仕方だとさ
上向きにmg(N)の力がいるわけでしょ。
浮かせ続けるだけで、ずっとmgをかけ続けなければいけない。
でさ、実際の飛行機でボーイング747ってのがウィキにあるんだけど
初期型でみると、出力は209kN×４=836,000N≒83,600kgw
だからさ、本来なら垂直で上げれるのは83tまでなわけだけど、重量は空でも162tもある。
つまり最初から上向きならどんだけ姿勢を制御してもそもそも浮かないんだよ。
エンジン出力が垂直浮上できるほどの大きさじゃないんだから。
で、これがなぜ水平や斜めのときなら上がるのか。
それが>>839が言ってることでしょ。
エンジン出力からだけ判断するなら浮上はできないと思うよ。

自動車が急カーブを曲がるときに、遠心力が作用するかと思うんだけど
そのとき求心力ってのは働いてるんですか？
働いてなければ軌道の法線方向に吹っ飛んじゃうのかな？

適切に働かせないとカーブを曲がり切れずに激突死することになるます

>>867
何のためにハンドルを切ると思ってるんだ

ちょっとした疑問や質問に質問を返すスレ

遠心力と求心力って、常にセットで働くものじゃないの？
作用と反作用と同じ事で

働かない。バネに重りをつけて振り回してみたらいい。

おもりがバネを引っ張る力が遠心力、バネがおもりを引っ張る力が求心力じゃないの？

>>867
車と一緒に動く座標系で書くと、
遠心力はあり、向心力はない。

地面に固定した座標系で書くと、
車と地面の摩擦などが向心力になっている。遠心力はない。

Q「飛行機を大気中に静止させ続けるのに必要なエネルギーは単位時間にいくらか？」
　　↓
A「やり方による。最も効率が良い場合は０。」

Q「なぜ、やり方によって変わるの？」
　　↓
A「所詮は、位置エネルギーから運動エネルギーへの変換を阻止するだけの方法だから。」

>>874
> 車と一緒に動く座標系で書くと、
> 遠心力はあり、向心力はない。
遠心力しかなかったら外向きに加速する。

これまた、何といういいかげんな事を・・・・

>>877は>>874へのレスれす。

>>866
浮上できるかどうかと言う「力」の話とある高度に上昇するために必要なエネルギー、
またはそこまでにした「仕事」の話をゴッチャにしてると思うよ。

坂道を自動車で上がる場合を考えてみれば分かると思う。
自動車のエンジンは垂直な壁を登るだけの力は無い(自重を垂直に持ち上げるには足りない)
しかし、緩い坂道を長距離かけて登る事はできる(その場合はスピードも出せる)
自重のほとんどは坂道の抗力で支えられるので、エンジンの力で直接、自重を支える必要は無いが
自動車を到着点の高さまで持ち上げる仕事は結局、エンジンが行っている。

坂道の抗力に相当するのが、飛行機の翼が空気を横切る時に起きる揚力。

>>867
ハンドルを切って、タイヤの向きが変わると曲がる方向には抵抗が少ないが
直進する方向には抵抗が大きくなる。
その状態で車のエンジンがタイヤを転がしてやれば、車はカーブを曲がって行く。
そのカーブを曲がろうとする力が求心力そのもの。

>>873
違う。遠心力、向心力共におもりに働く力。

867です。みなさんレスどうもです。

自分も作用反作用の関係で、遠心力と向心力は常にペアで働くものなのかな
と思っていました。車に鎖でもついていればわかり易いのですが。

車を質点と見なせば計算は楽になるのでしょうか？なんとなくベクトルの
考え方が関わってくるのかなと思ったりして。

もうちょい勉強してみます。

>>879
というか、上昇するには必ずmg(N)は必要でしょ。
重力は常に持続的にmg(N)を物体にかけてるんだからさ。
仮にエンジンがその半分の1/2mg(N)だけ上昇に貢献してるとするなら
残り1/2mg(N)の力がなければ、上昇はしないよ。
それが揚力でしょ。

で、その揚力は飛行機のエンジン出力だけからでは足りない。
エンジンが本来3/4mgの出力を持つとして、その1/2mgが垂直上昇に貢献するとすれば
エンジンが水平方向なんかに作用させる力は残り1/4mg。
この1/4mgでどうやって垂直上昇に必要な残り1/2mgを生み出すのか。
それを自分は通常気圧の大気が持つ位置エネルギーって言ったんだが
これがそうでなく、飛行機が水平方向に向かうことによる、
空気の反作用として考えてもそれじゃ足りないんだって。
だって空気がする反作用の大きさは飛行機が空気になす作用の大きさと常に同じなんだから。
ってことは、どんなことしても空気の反作用じゃ元々のエンジン出力が足りないんだから上昇できないんだよ。

でも、現実に発表されてるデータが本当なら
飛行機は垂直上昇できない大きさのエンジン出力でも上昇できてる。
だとすると、上昇に必要な残りの力(エネルギーでもいい)がどこかから作用してなければ
エネルギー保存則に反して、永久機関を生み出すことが可能になる。
そう考えると、飛行機を上昇させる力やエネルギーの発生源は
通常気圧の空気の位置エネルギーしかないでしょ。
こう考えれば、エネルギー保存則は成り立つし、
また浮力の場合にもこれで同様に保存則が成立する。

>>883
だから、あなたは「力」と「エネルギー」をゴッチャにしてるってば。
「揚力」は「力」ではあるが、それ自身はエネルギーでは無い。

>>883
>空気の反作用として考えてもそれじゃ足りないんだって。
周りには空気しかないんだから空気からの反作用以外ない。
ニュートン力学を否定するなら別だけど。
飛行機は大量の空気を押し下げて（ダウンウォッシュ）、
その反作用で揚力を得ている。

ベルヌーイだの圧力差だのも元を正せばニュートン力学に行きつく。
単に流体力学的な用語に置き換えているにすぎない。
だから圧力差で説明するのが正しく、反作用では説明できない、
などというのはまるでわかっていない


下は「飛行機って何故飛べるんですか」スレで議論されてる文献。
日本語訳もどっかにあったはずだけど忘れてしまった。
http://home.comcast.net/~clipper-108/lift.htm

ティム・バーナーズ＝リーより頭の良い物理学者は居るのでしょうか？

坂道での斜面から受ける垂直抗力が「力」ではあるが、エネルギーでは無いのと一緒なのです。
垂直抗力は自動車の重量を支えますが、自動車をより高いところへ運ぶ「仕事」は全くしません。

揚力も基本的には同じ。主翼に垂直な方向に力が加わります。
飛行機が上昇する時は機種を少し上に向けてるでしょ？
坂道を登る自動車とほとんど同じで、機体を上昇させるエネルギー源はやはりエンジンの出力なのです。
飛行機のエンジン推力(燃料を燃焼させて高速で吹き出す反作用)の上向き成分が上昇する力の源です。

>>883

お前はアホか？
揚力に関係するのは、水平方向の速度だけ。加速度は関係ないの。
球を転がして、三角台に当てたら、跳ね上がるだろうが！
衝突の瞬間に生じる力積は小さくても、撃力だから浮くんだよ！

低能は死ね！！

ちなみに上に書いた事はタブやフラップを畳んで、ゆっくり一定の角度(ペース)で上昇してる時に当てはまります。
離着陸時での低速でも強い揚力が必要な場合は話がちょっと違います。
揚力が必ずしも主翼に垂直な方向にのみ働いてはいません。
揚力それ自身が上昇する力にもなってます。

＞揚力それ自身が上昇する力にもなってます。

むしろそれがメインの上昇力だと思うけどな

ん〜

いろいろ議論がなされてるけど
そもそも翼が翼断面になったのはいつの飛行機から？
ライト兄弟の飛行機とか、布切れ張ってるだけで、いってみればエンジンつけた凧でしょ？
ピラピラの羽根から厚みのある翼に変わった事で劇的な変化ってあったの？

ライト兄弟の飛行機だって翼に厚みはあるしキャンバーもついてたよ

>>884、>>888
じゃあさ、逆に飛行機に風を当てても同じなんだから
どのくらいの速さの風を当てれば浮くの？
200tの重量の飛行機で、空気は1m3当たり１kgとしてさ。
実際に君らが言う揚力を生み出してる部分に風が当たるとして
その面に衝突する空気の運動量が完全に上向きに変換されて上昇に寄与したとして。

そうだね、再現模型の写真を見る限り主翼上面が上に向かって反っている。
あれがもし完全に平たい板状だったら、全く浮き上がらなかったんじゃ無いかな。

>>892
あらそうなの
なんで思いついたのか不思議

>>893
そりゃ、その200tの飛行機の水平巡行速度(の下限)
実際の速度を計算で出すのは難しいな。
飛行機の形状に従う流体力学の問題なので。

もしも、水平巡行してる時にエンジンの推力が突然無くなったとすると、速度が低下しながら少しずつ高度が下がって行くはず。
グライダーのようにね。

その空気抵抗による速度低下、高度低下を補っているのが水平巡行時のエンジンパワー。

飛行機って何故飛べるんですか6
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1279151233/

こっちにもきて

逆に飛行中突然羽根がただの鉄板になったらどうなるの？

ちなみに飛行機が離陸する時に上昇するためのエネルギー源はエンジンパワーとともに機体の運動エネルギーだと思う。
滑走路を走って来て蓄えた運動エネルギーの一部をタブやフラップを使って空気の流れの向きを変えて上昇エネルギーにしている。
つまりは揚力で浮かび上がってるのだが、そのエネルギー源は必ずしもその時点でのエンジンパワーでは無い。

>>900
＞ちなみに飛行機が離陸する時に上昇するためのエネルギー源はエンジンパワーとともに機体の運動エネルギーだと思う。

ええとね　それだと引き起こした後速度が低下するでしょ、
離陸上昇中に速度が低下するのは危険で避けたいので、
引き起こし後もすみやかにV2まで加速し、対気速度をV2に保って上昇を続けます。

もちろん上空でのマニューバで、運動エネルギーと位置エネルギーを変換する事は普通です。

>>901
うん、トータルで少し長い目で見ると速度低下は無いと思うけど、上向きに機体が持ち上がる一瞬、速度低下してない？

>>902
そういう離陸も出来ますけど、普通の旅客機は離陸中はずっと加速してます。

>>900

お前もアホ。
空気分子と飛行機との位置エネルギー変換に、ある程度の衝突撃力が必要で、
その撃力がただ単に、飛行機の水平速度に依存するってだけ。

低能は死ね！

>>893
失速速度は条件によって変わるんだけど、
旅客機だと離陸時のコンフギェーションで150ktくらい。

あなたの誤解は、前から来た気流のうち翼に当たったものが翼の角度に偏向されると仮定して
揚力を計算したニュートンと同じで物理的に由緒正しい物だと思います。
（このニュートンの誤りは、長らく飛行機械を否定する人々の根拠となった。）

>>904は揚力について何も知らないようなので以下スルーで。

と言うか、>>904が何を言いたいのかさっぱり分からん。

>>905
"150kt" て何？ 速度？ 力？

>>905
＞失速速度は条件によって変わるんだけど、
＞旅客機だと離陸時のコンフギェーションで150ktくらい。
これはどういう意味？
どうも、納得できないなぁ。
じゃあさ、まず>>905は何が飛行機を浮かせてると？
空気の反作用って話じゃないの？
別に翼に当たる断面じゃなくてもいいんだけどさ。
例えば200tの板があって、それに下から風を送る。
その時の風の速さが例えば、秒速50m(時速180km)だとして
果たしてどのくらいの面積に当てれば、板は浮くか？
これと同じことを水平で考えてみれば以下に現実合わないか。。。
では逆に板の面積を固定して、これに当てる風速を変化させたらどうか。
仮に1000m2ほどなら、風は最低秒速200mのスピードが必要になる。
つまり最低時速720kmじゃなければ上昇できない。
そうじゃなくいかなる力の作用の仕方であれば空気の反作用で浮かべるのか。。。

>>908
すみません、kt（ノット）　航空機や船で使われる速度単位です。
1kt≒1.8km/h

続きは飛行機スレでどうぞ
飛行機って何故飛べるんですか6
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1279151233/

>>910
ああ、ノットですか。
馴染みが無いので分かりませんでした。

この文脈でキロトンは出ないわな

>>909
横レスだが「ベルヌーイの定理」そのものじゃ無いの？
つまり、翼の上面と下面を流れる空気の流速差による気圧差。

それって結局、空気の反作用なんじゃ無いの？とか言う議論ならまさしく>>911が示してくれたスレでの議論が相応しい。

>>909
ええ揚力は空気の流れを偏向した事に対する反作用ですよ。
（翼周りの圧力を積分した物でも同じ事だけど）
流体としての性質から翼に当たる空気だけでなく、周りの多量の空気が偏向されます。
（前から見て主翼を直径とした円内を通る気流が誘導されると見ればイメージしやすいです）
動圧（ρv^2/2）に対し、物体がどれだけ気流向きの力（抵抗）を受けるかを抵抗係数Cd、
気流と直角の力（揚力）を受けるかを揚力係数Clで表しますが、
気流に直角に置かれた板の抵抗係数が約１（動圧を全て受け止めるという事でこれはイメージし易いでしょう）
旅客機等の主翼の最大揚力係数は3を超えます。
試しにB747の海面高度離陸状態（m=370t、S=510m^2、ρ=1.3kg/m^3、Cl=3）で計算した失速速度は60m/s（120kt）でした、
実際はこんな高い揚力係数では飛ばないでしょうが。

>>911は絵に描いたような糞スレだからなぁ。

>>915
すごいですね、航空力学のプロの方ですか？

で一番大きな誤解は>>861>>866の物ですね。
既に多くのレスが付いてますが、機体が等速で水平飛行中　揚力は物理的に何の仕事もしてません。
（机に置かれた物体に働く垂直抗力が何の仕事もしないのと同様）
機体が上昇している状態では、揚力は機体に仕事をしてます、
しかしエンジンの行う仕事率以上の仕事をすると、機体の運動エネルギーが消耗し機速は低下します。
だから定常上昇状態では、エンジンの行う仕事率以上の上昇は出来ません。

車などで静的状態と加速時だと重心の位置が変化する（瞬間的に慣性で後ろに重心）らしいのですが
どういう計算をすれば加速時の重心の位置を求められるのでしょうか

車の重心位置が変化？
しないだろ

またあれだな、問題文そのまんま書かせてみると全然話が違うという。

>>919
教習所で習う話かな？
確かにタンク内の液体の移動などで少しは重心自体動くだろうけど、基本的には重心はほぼ変化しない。（タンクローリーとかは別として）
前輪と後輪にかかる荷重が変化する事なら、
車にかかる力をベクトルで書いて、加速時にモーメントのつりあいが取れるには（前後輪にかかる垂直抗力が）どう変化すればいいかを考えれば解ると思う。

>>919
それって、加速力により車が多少なりとも変形するからだよね。
簡単には計算出来ないと思うけどな。

車の構成要素が剛体だと仮定すれば、変形しないから重心位置も変化しないはず。

>>919
> 車などで静的状態と加速時だと重心の位置が変化する（瞬間的に慣性で後ろに重心）らしい
と解釈した文言を正確に書いてみて

>>922の前後輪荷重変化の話だけど、
外の慣性系から見た話より、車と同じ系から見た話の方がカンタン。
車の重心から鉛直に降ろした重力のベクトルに、加速度に対する慣性力のベクトルを足して後傾させる、
これと地面との交点は、前後輪の接地点を結ぶ線分を前後輪の荷重比で内分する事になる（と思う）
交点が後輪接地点まで後退すると、前輪の荷重は０になりウイリーをはじめる。

基本的に剛体であれば加減速に関わらず重心は一定なんですね。
僕が勘違いしてました。レスくれた方々ありがとうございました。

相対論は間違いとかいってるけど、具体的にはどんな間違いがあるの？

>>927
そう言う奴が相対論と思ってるものが大抵別もの

そんな事はそれを主張してる人に聞いてよ。

>>917
いいえあなたと同じ物理板住人です。
（プロなら離陸時に揚力係数3の計算なんてしないだろう）

>>918では意図して抵抗の話を抜きました、理想化して話を見えやすくする為。
摩擦抵抗についてはまあいいとして、誘導抵抗と呼ばれる部分は揚力の発生に本質的にかかわっているのでチョット触れておきます。
気流を偏向しその反作用で揚力を得ているいじょう、気流から受ける力は垂直より後傾し、気流向き（抵抗）成分をもつ事になります、これが誘導抵抗。
（誘導抵抗は結果的に翼端渦の形で現象として現れます）
同じ揚力を得るのなら、より多量の気流をより小さな角度で偏向する方が誘導抵抗は小さくなります。
（気流の質量が機体に対して十分大きければ誘導抵抗は０に近づき、地球に直接力を伝えている車の状態に近づく）

>重心は一定なんですね

ま、それを信じる信じないのは君の自由だが...
重心は運動状態によっては物体の質量が無い
場所に計算上移動する場合すらある。
（ドーナッツ型の物体の場合は最初からそう）

>>931
全体が剛体であったとしても、重心が移動する場合ってどんな場合？
まわりから掛かる力が重力だけじゃ無くなるので、加わる力の方向が変わるだけなんじゃ無いの？

>>931
剛体であれば重心は運動状態に関係ないぞ。
ドーナツは自分で書いてるように、最初からそこが重心であって、
別の場所から移動してそこに来たわけではない。

運動している物体の重心が移動しない？
ボールが飛んでいる時に重心はそのボールの中心に無いのか？

話をはぐらかせ始めたところを見ると、おかしな勘違いをしてたんだろうな。>>934

>>934
運動してる物体を外の(運動していない)慣性系から見たら、重心も一緒に動いてるって話？
それは当たり前でしょ。

重心だけ進まずにそこに残ってたら、それこそビックリ。

動いてる物体(自動車)を基準にした系から見て、重心が移動してるか？って話でしょ、最初から。

気体の粘性が無い場合、その気体の中を音は伝わらないのでしょうか。
言い換えると、気体の中の音の伝達はその気体の粘性に由来しているのでしょうか？

以上、よろしくお願いいたします。

>>937
気体の圧力の伝播は気体の分子運動によるものだから、粘性は関係ない。
粘性が関係しそうな話としては、粘性が高くてせん断力が伝われば、横波が伝わる可能性が出てくる。
（もちろん音波は縦波）

>>938
回答ありがとうございます。

粘性＝分子の衝突
圧力の伝搬＝単なる拡散（エントロピーの増大）

って事でいいのでしょうか？

×

>>938
>気体の圧力の伝播は気体の分子運動によるものだから、粘性は関係ない。

気体分子同士が衝突すると運動量の交換が起きて粘性がでる。

だから、質問の主旨は、
　もし、気体分子同士間で運動量の交換が全く起きないときにも
　気体中に疎密波の伝搬はおきますか？
ということになると思う。

>>938
> 気体の圧力の伝播は気体の分子運動によるものだから、

つまり、私はここの部分が理解できていないわけですね。
拡散ではない。
気体分子の衝突でもない（でなければ、粘性＝音の伝搬となってしまう）

では、気体の圧力の伝搬とは一体何でしょう。

>>941
> 　気体中に疎密波の伝搬はおきますか？

すみません。展開が早いです・・・
まず、分子同士の衝突が起きない理想気体で
疎密波の伝搬が起きるかからでいいでしょうか。

私の予想では『起きない』です。
なぜなら・・・・うまく説明できない；ｗ；

他のスレで質問したのですが、スレ住人に『ここのスレの住人レベルでは答えられない。もう少しレベルの高い所で聞いたほうがいい』
と言われたので、こちらでも質問させてください。


この前根上図書館でJAISTの人による『熱電効果』の説明の催し物があったので見てきました。
その中で『トムソン効果』の説明らしきものがありました。
これは簡単に言えば『導体の中で温度差があると起電力が発生する。これはどの導体でも起こる』という話でした。
この現象が起きる理由ですが、簡単に言えば『高温側で早く走り回っている電子の方が結果的に密度が少なくなる』という話でした。

で、ここで思ったのですが、カミナリが電気を発生させるメカニズムも、この『トムソン効果』が関与しているのではないでしょうか。
つまりどういうことかというと、カミナリというのはアラレが上昇気流にあおられて発生するのですが、
この際、アラレと上昇気流に温度差があるために、蓄電していくのではということです。

トムソン効果を思い出してください。
低温側に電子が集まりマイナスに帯電します。これはアラレに該当します。これは落ちようとしつつ上昇気流にあおられ定位置にいます。
高温側はプラスに帯電します。これは上昇気流に該当します。これは下からどんどん吹き上げ、アラレに帯電させていきます。

このようにカミナリのメカニズムには『トムソン効果』が関与しているのではないでしょうか。

どうなのでしょう？

よろしくおねがいいたします。

雲は導体ではありません。
したがってトムソン効果は関係ありません。

1Nは質量1kgに1m/s^2の加速度を生じさせる力だそうですが、イメージが湧きません
分かりやすく解説お願いします

数式で表現された形がもっとも客観性に優れている
分かりやすく解説するということは客観性を低下させることに繋がり兼ねないので拒否する

>>946
1kgの物を手に持った時感じる重さが9.8N、
つまり1/9.8kg（100g強）の物を手に持った重さが１N。

元スレのタイトル、URL、紹介されたレス番を書いてみて。

いや、本来なら一々聞かなくていいんだけどさ。
理系の質問スレからこっちに話を絡めたがる荒らしが居るんでね。

トムソン効果は電流が熱を運ぶことに起因するから氷でも起きる

問１
固体中でトムソン効果が導体で起きて絶縁体で起きない理由を現象論的に考えなさい
問２
雲の中に氷がある系を考える。
電子の変わりに氷を考えたときトムソン効果のようなことは起こるかどうか論じなさい

>>951
絶縁体って・・・何言っているのこの人・・・

問１
氷の電気伝導率を答えなさい。

>>951
> 電子の変わりに氷を考えたときトムソン効果のようなことは起こるかどうか論じなさい

日本語も何かおかしいし・・・
あたまのおかしい人なのですかね？

>>915
いや、そういうのはまだ後でいい思うんだけどもさ。
君の方がどうも飛行機における力の問題と
エネルギーの問題をごっちゃにしてるように自分には思える。
その計算はそもそもあらかじめ揚力を空気の圧力差だとした上でやってるんじゃないの？
だって、反作用による場合のモデル化を自分がやって示してるのに、
誤りやおかしいという具体的な指摘が全くなされていないし。
>>820や>>839の疑問にも力学的に正面から回答を出せてないと思うし。
自分はこのレス主と同じ疑問を持ったから、それに基づき計算して
>>835のような認識に到ったわけで。

他にもさ、ベルヌーイの法則によって説明できるものは沢山あるけど
それを空気の反作用で説明することはできるの？
例えば、野球のストレートやフォーク、カーブ、シュート。
これら全部がベルヌーイの法則に基づく説明で理解できる。
これを空気の反作用で説明できるのかどうか。
仮にこれはベルヌーイの法則で説明するというなら、
飛行機はなぜ違う説明でないといけないのかの疑問が起こる。

>>914
そうだね、もはやちょっとした疑問の範囲を超えてるからね。
自分はこのレスをこのスレじゃ最後にして、続きはその該当スレでやるよ。

問１
考えたぜ。
問２
お断りだ。

空間ってなんなの？

>>954
間違ってるのは、君の方だから。
>>915では圧力差には一言もふれていない。
翼が気流を下向きに「偏向」する力積の反作用が、翼に作用する揚力
という理解は正しい。

>>820や>>839の疑問はイササか的外れ。
飛行機の揚力を発生させているのはエンジンではない。
エンジンの無いグライダーや紙飛行機にも揚力は発生する。
飛行機のエンジンがやってることは、主に抗力によるロスを補うこと。

ボールがカーブするのは、流体力学的にはクッタ・ジューコフスキーの定理で
説明されるが、これは、物理的には「流れの偏向」のこと。

以上、飛行機スレの住人からの横レスでした。
因みに揚力の問題（？）は、飛行機スレでは解決済みですから。

なんか暗記馬鹿低脳文系臭がする

>>950
＞電流が熱を運ぶ

タンカーは熱や化学繊維、化学肥料、電気などを運ぶ船である！

>>959
君は勘違いをしている

扇風機はスクリュー型なのに
換気扇とか空気清浄機はドラムの側面に羽根がビッチリついてるヤツなのはなぜ？

>>961
「○○なのに××なのはなぜ？」は○○とか××が誤解
扇風機： http://www.dyson.co.jp/fans/
換気扇： http://kankyo-cat.panasonic.biz/CGI/syohin.cgi?hinban=FY-25PH5

>>954
>誤りやおかしいという具体的な指摘が全くなされていないし。
つ >>905後半

アンダーソンにも書いてあるけど、翼に直接当たる面積よりはるかに大きな
領域の空気が下向きに偏向される

>>962
じゃ質問を変えますね
スクリュー型とドラム型？の性質の違いってなに？

質問

飛行機の揚力に関して学ぶのに一番良い本は？
なお、高校卒業レベルで理解できる本でお願いします。
ナビエストークス解けとかいうレベルの本はダメです。

>>963
その「アンダーソン」て何ですか？
定番の教科書とかなら読んでみたい。

性能とジオメトリ(幾何学)上の制約

>>876
＞> 車と一緒に動く座標系で書くと、
＞遠心力しかなかったら外向きに加速する。
車にかかる力が遠心力しかないなどとは書いてないけど。

地面との摩擦力はもちろんどちらの座標系で見てもある。
だがそれが向心力になるかどうかは座標系によって違う。
向心力とは物体にかかる合力のうち速度に垂直な成分のことと考えていい。
車と一緒に動く座標系では車は円運動してないし向心力もない。

なら遠心力だってないんじゃね

>>968,874
> 車と一緒に動く座標系で書くと、
> 遠心力はあり、向心力はない。
このとき車にはたらく力を全部列挙してその合力を求めてくれ

>>964
シロッコファンの事だべな
ぐぐったら
プロペラファンより最大静圧が大きいファンで
ダクト通す換気扇ならシロッコファン
外壁に面してる換気扇ならプロペラファン
みたいだ

>>966
>>885

必ずしもアンダーソンの書いてること全てに諸手を挙げて賛同するわけではないけど

>>970
摩擦力と遠心力が働いていて、
合力は 0 。

鉛直方向は省略。

遠心力と大きさが同じで逆向きの力だが向心力とは呼びたくないというだけか。

>>975
そのとおり。

そういう立場なら、遠心力とも呼びたくないなぁ。
遠心力という以上、心があることは認めてるんだろ。

>>971
なるほど
最大静圧がシロッコのほうが高いってのは、
同じモーターで二つの羽根を回したとき、プロペラよりシロッコのほうが風がいっぱい出る
と考えていいんですかね？

ならば扇風機もシロッコで作ればデザイン的にも面白いのが出来そうだけど、なんでないんだろ

風でどっかにいなくなっちゃうからじゃない

ドップラー効果の計算で、振動数が変わると考えますが、波長が変わるとしてはダメなのですか？

>>980　OKよ、結果は同じ。

聞こえる音の高さは振動数では？

振動数も波長も、同じ波の違う側面なんだけど。（音速が変わらない限り）

どっちも変わると考えるとどうなるだろう

何がどっちもなんだ？
波長＊振動数＝波の速さ　の基本式はちゃんと理解してるのか？

ソースとオブザーバーの感じる速度が同じじゃないと意味無いのでは

>>980
観測者が動く場合は(観測者から見た)振動数だけが変わって、音源が動く場合は振動数と波長の両方が変わる。
波長が変わるとするとかじゃなくて適切に考えないと駄目。

>>978
流量と静圧の大小は別でしょ
静圧要らない流量欲しいのが扇風機とか外壁に穴あけてるタイプの
換気扇で
ダクト通したりフィルター通すとかなら静圧の大きいタイプのもの使うと

質問です

エレベーターや飛行機が墜落した時に、地面に当たる瞬間にジャンプすれば大丈夫


ってレスを時々見るのですが、何がどう大丈夫なのかわかりません。

彼らは何を勘違いして言っているのですか？

>>987
質問者は気体を伝わる音のドップラー効果を考えてるのだろうか？
もしかしたら、光のドップラー効果を考察してるのかも。

まあ、多分前者だとは思うけど。

初代天皇の、神武天皇と、イスラム教の開祖の、ムハンマドはどっちの方が凄いのでしょうか？

>>989
冗談と捉えましょう

>>989
一定速度では無く、freefall(自由落下)状態ならジャンプする事自体が不可能。
最初からその中で浮いている。

また一定速度で落ちていったとしたら、その速度が突然事実状0になるので
その速度(運動量)をキャンセルできるほどの高速でジャンプする事はまず不可能。
もし行ったらとしたら、今度は恐らく天井にぶち当たって死ぬ。

そのような考察が出来ていないのでしょう。

要するに墜落する寸前にでも、天井を吹き飛ばして、人間には出せない物凄い速度で垂直に打ち上げてもらえれば、
そしてその後パラシュートなどでゆっくり降下できれば助かるわけですが、
それってつまり緊急脱出装置です。

誰か>>991の質問に答えてください。答えないと荒らしますよ。

次スレ立てます

お願いします

次スレ立てました
■ちょっとした疑問や質問はここに書いてね131■
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1281527112/

>>995
ひゃああ。こわいいい。

>>998乙

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もう書けないので、新しいスレッドを立ててくださいです。。。