凧はなぜ高く飛べるのか？
糸を持って前に走ると、紙の凧が空高く舞い上がるのはなぜか、自分で説明しようとしたことはあるだろうか。この問いに答えられれば、飛行機やカエデの種が飛べる理由もわかり、ブーメランの奇妙な動きもある程度理解できるだろう。
これらはすべて同じ種類の現象だ。弾丸の飛行にとっては厄介な障害物である空気こそが、カエデの種や紙の凧、さらには重さ何トンもの飛行機を空に舞わせているのである。
凧が上昇する理由の説明。
紙の凧が上昇する理由を説明するために、次の簡単な図を使ってみよう。線MNを凧の断面とする。凧を揚げるときに糸を引くと、凧は尾の重さによって傾いた状態で動く。その運動の向きを右から左とし、水平線に対する凧の面の傾きの角度をアルファとする。では、凧にはどのような力が働いているのかを見てみよう。
空気は当然ながら運動を妨げ、面に垂直な何らかの圧力を生じさせる。図では、この圧力をMNに垂直な矢印OCで表している。平行四辺形の法則によってOCを二つの力に分解すると、力ODと力OPが得られる。力ODは凧を後方へ押し、そのため最初の速度を低下させる。一方、力OPは凧を上へ引き上げる。この力は凧の重さを打ち消し、十分に大きければその重さに打ち勝って凧を高く上げることができる。これこそが、糸を前へ引くと凧が上昇する理由である。
飛行機もまた一種の凧であり、違いは手で引く力の代わりにプロペラやジェットエンジンの推進力が使われている点だけだ。この推進力が飛行機を前進させ、その結果、紙の凧と同じように飛ばせているのである。
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この記事はベトナム語から翻訳されました。
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