紙飛行機に対する高度の影響

Aug 21 2020

死海(海抜400メートル)で紙飛行機を飛ばし、エベレスト山の頂上(海抜8800メートル)で別の同じ紙飛行機を飛ばした場合、飛行機の飛行に顕著な影響はありますか?熱がなく、岩層の地面などの表面から遠く離れた場所に飛んでいる静止空気を想定します。

私が興味を持っているのは、従来の紙飛行機の飛行における気圧と温度の違いです。湿度もこれに影響しますか?レイノルズ数がジェット旅客機とは異なる紙飛行機に与える影響について聞いたことがありますが、この数は飛行機の特性だけでなく空気の特性にも依存しているようです。

この質問は、それをタイプしている父によって英語に翻訳されたことに注意してください。私は13歳で、教師なしSEを使用していません。

回答

3 Drjh Aug 22 2020 at 05:29

この質問に答えるために、ベルヌーイの方程式を考えてみましょう

$P= \frac{1}{2}\rho v^2$

これは、風が翼に加えて揚力を発生させる圧力です。では、紙飛行機はどのように機能するのでしょうか?飛行機を速く投げる(飛行機の上下の風速が速く、既存の風速が無視できると仮定すると)と、飛行機が飛ぶ速度と長さが決まります。この方程式を並べ替えると、

$v = \sqrt \frac{2P}{\rho}$

私たちはそれを見ることができます(あなたが飛行機を投げる速さ $v$ パフォーマンスの向上は明らかです)圧力の値 $P$ と密度 $\rho$決定要因になります。つまり、これが意味するのは、死海(高圧)でエベレスト山の頂上(低圧)と同じ強さで飛行機を投げると、飛行機のパフォーマンスがはるかに向上することがわかります。死海参照。もちろん湿度の変化も影響しますが、湿度の変化は圧力の変化を伴うので、もう一度圧力が重要な要素に戻ります。