サンドヨットで風と遊ぼう
−飛行機が浮く原理−
斎藤 隆 と札幌有朋高校(単位制)サイエンス部
写真をクリックすると大きくなります
《はじめに》
ヨットが風に向かって進むのを知っているかな?ヨットが風を受けて走るといった時、風は後方からふくことで進むと考えている人も多いのではないだろうか。なぜ風上に向かってヨットは進むことができるのか、ヨットに車をつけて陸上でもその現象を実験してみよう。また、このヨットの風上に進む原理は揚力理論から出たものであることも学ぼう。従って、飛行機の翼と大いに関係がある。
《よういするもの》
バルサ材 細い木 セロハンまたは和紙など
スチレンボード スタイロホーム ストロー
ピアノ線 ゴムスポンジ 扇風機
《やりかた》
バルサ材や細い木で翼の骨組みを作ります。
この形は模型飛行機の翼と同じです。作るの
が大変なときは、模型飛行機の翼を利用しても
かまいません
次に車体を作りますが、できるだけ軽く作る
ために、発砲ポリスチレンボードでこの上に、
薄手のスタイロホームをのせ、翼の固定用に
させるようにします。また、タイヤはスポン
ジゴムから、円筒形にくりぬいたものを磨いて
凸凹を無くします。軸にはピアノ線を使い、軸
受けには、ストローを短く切って車体にはりつ
けます。タイヤにはミニ四駆のタイヤを使うと
大変滑らかです。
《かんがえてみよう(試作サンドヨット)》
みんな飛行機が空を飛ぶことが出きること
は知っているね。F1の翼がなぜついている
か知っているかな?この翼が、上に力が作用
したり、上下を反対の向きに付けると下向き
の力がはたらいて、車を押し付けることで摩
擦力が増やせて、猛スピードが出せるんだ。
《しくみについて》
翼に力が働くのはなぜか、次に空気の流れを
見てみよう。
このように、空気の流れが翼の曲面側を低圧
に丙面側を高圧にするため、この圧力差によっ
て力がはたらくのです。このような学問は「流
体力学」といいます。