함께 해 봐요-비행기가 뜨는 원리 실험

비행기가 뜨는 원리, 즉 공기의 성질과 압력의 차이에 따라 발생하는 양력은 간단한 실험으로도 이해할 수 있다.

▲준비물

작은 종이컵, 송곳, 구부릴 수 있는 빨대, 스티로폼 공(문구점에 장식용으로 판매한다), 가위

▲실험

① 송곳으로 종이컵의 중앙 부분을 빨대 구멍 정도 크기가 되도록 뚫는다.

② 종이컵에 빨대를 꽂는다.

③ 빨대 끝을 잘라서 벌린다.

④ 종이컵에서 5cm 정도 위에 스티로폼 공을 놓고 빨대에 바람을 불어 보자. 너무 바짝 붙여 놓으면 종이컵에 닿아서 뱅글뱅글 돌거나 떨게 된다. 바람을 너무 세게 불면 스티로폼 공이 날아가 버리므로 적당한 세기로 불어야 한다.

▲왜 그럴까

유체의 흐름은 유속의 차이에 따라 압력이 달라진다. 유속이 빠른 곳은 압력이 작고 유속이 느린 곳은 압력이 커진다. 이것이 유명한 베르누이의 원리다. 빨대에서 나오는 바람은 주변 공기보다 빠르기 때문에 공에 미치는 주위 공기의 압력이 더 크다. 공이 옆으로 튕겨나가지 않는 이유다. 이런 원리를 이용한 것이 바로 비행기다. 비행기는 날개 위쪽의 접촉면 길이를 아래쪽보다 길게 설계해 위쪽 보다 공기를 빨리 흐르게 한다. 따라서 위쪽의 압력이 작기 때문에 비행기는 뜨게 된다.