アインシュタインの飛行機はなぜ消えたのか？

要約

本記事では、アルバート・アインシュタインが191年に設計した欠陥のある飛行機の翼と、彼が使用した未完成の飛行理論について探求します。空間と時間の関係について説明し、飛行機で揚力が発生する仕組みを説明します。揚力発生の長い距離や等時間説明の一般的な誤解を解決し、より正確な揚力発生の説明を提供します。また、揚力発生プロセスの複雑さと、エンジニアが翼周りの空気流のモデル化に使用するナビエ・ストークス方程式にも触れます。

空間と時間の関係

191年には、アルバート・アインシュタインは空間と時間の関係を説明しました。しかし、その年に、彼は未完成の飛行理論に基づいた欠陥のある飛行機の翼を設計しました。現在でも、不十分で不正確な飛行の説明が広まっています。

飛行機はどのように飛ぶのか？

空気は流体媒体であり、水のような液体よりも密度が低くなっています。空気よりも軽いものはそれに内在する浮力を持ち、より重い物体は空中にとどまるために上向きの力、揚力が必要です。飛行機では、この力は主に翼によって発生します。

揚力発生の誤解

特に浸透している揚力の誤った説明の1つは、長い距離または等時間説明です。これは、曲がった翼の上を移動する空気分子は下を移動するものよりも長い距離を移動するという説明です。この説明は完全に誤りであることが証明されています。

実際に揚力が発生する方法

揚力が実際にどのように発生するかを理解するために、飛行機の翼を動かすシミュレーションを行いましょう。翼が前進するにつれて、翼は周りの空気の動きに影響を与えます。空気が翼の固体表面に当たると、薄い層が翼に付着します。この層は周囲の空気を引きずり、空気は翼の輪郭に従って上下のパスウェイに分かれます。

上方にルーティングされた空気が翼の先端を回り込むにつれて、遠心加速度を経験します。したがって、上方の空気は下方を移動する空気よりも速く移動します。この速度の増加は、上方の圧力の低下と結びつき、翼の上面にさらに多くの空気を引き寄せます。一方、下面を流れる空気は方向と速度の変化が少なく、上面よりも下面の圧力が高くなります。この圧力差が揚力の上向きの力を生み出します。

揚力発生の複雑さ

提供された説明は、この微妙で複雑なプロセスの単純化された説明であるため、他の要因、例えば翼の表面を流れる空気が掃き上げられ、その後下に流れることや、翼の先端で形成される空気渦など、すべてが揚力に影響を与えます。専門家たちは、圧力差が揚力を生み出すと一致していますが、その方法についての説明は異なる場合があります。翼の表面での空気の振る舞いを強調する人もいれば、空気が下向きに偏向されることで生じる上向きの力を強調する人もいます。

エンジニアは、空気の翼周りの流れを正確にモデル化し、揚力が発生する方法を詳細に説明するために、ナビエ・ストークス方程式と呼ばれる一連の式を使用します。