누구나 달리고있는 기차와 자동차에서 머리와 손을 내고 바람에 맞아 본 적이있을 것입니다.
속도가 빠르면 빠를수록 힘든 바람을 느낍니다. 동안 앉아있는 사람은 아무것도 느끼지 않습니다 만, 차 자체는 항상 그냥 바람에 반대하면서 달려있는 것입니다.
그렇게 생각하면, 스키 점프 선수가 시속 90km 가까운 속도로 도움 닫기로를 내려 오면 얼마나 바람을 받았는지 상상할 수있는 것입니다. 속도를 낸다는 것은 풍압, 즉 공기의 저항과의 싸움입니다. 32
100m 달리기를 달리는 것만으로도 역풍이 불면 타임이 나빠지는 것입니다.
달리는보다 더 빠르게 움직이는 스포츠는 공기의 저항은 더욱 더 커집니다. 따라서 스피드 스케이팅이나 스키 알파인 종목 등 속도를 겨루는 경기에서는 최대한 공기 저항을 적게하는 것이 중요합니다. 스키 점프 경기는 속도를 겨루는 경기는 아니지만, 점프대에서 튀어 나오는 속도가 빠를수록 멀리 날 수 있으므로, 여기에서도 속도가 중요합니다.
실제로이 경기에서 어느 정도의 속도가 나오는지 知つ 있나요?
공기의 저항을 작게하는 방법으로 신체를 반올림 “작게”라는 것은 옛날부터 알려져 있습니다.
이것은 여러분도 경험적이고 감각적으로 이해할 수 있다고 생각합니다. 그러나 예를 들어 팔은 전에 있던 것이 좋은 것인지, 뒤에 짜는 것이 좋은 것인지, 또한 머리와 척추의 각도는 어느 정도가 가장 좋은 지에 대한 세세한 부분까지 알 수 없습니다.
그러나 풍동 실험 장치 등을 사용하여 수행 된 다양한 연구 · 실험이이 수수께끼를 밝혀했습니다.
숫자는 공기 저항의 크기를 보여줍니다.
왼쪽의 작은 자세와 오른쪽의 강직 한 자세는 실제로 얼마나 차이가 있을까요?
예 작아 진 자세로 시속 100 킬로미터 부근에서 미끄러 져 있어도 똑바로 몸을 일으켜 팔을 낮출뿐만 속도는 3 분의 1 수준으로 떨어지고 마는 것입니다.
팔 쵸쯔토 한 위치에 따라 공기 저항은 훨씬 커진다 것을 알 수 있습니다.
신체의 작은 사람에 비해 큰 사람 일수록 많은 바람을받습니다. 공기 저항은 공기를 받아들이는 면적이 넓 으면 넓을수록 커지는입니다.
그러나 공기 저항의 크기는 그냥 결정 없습니다.
공기와 물은 매우 비슷하기 때문에, 아래의 그림과 같은 흐름은 강에서 흐르는 수영장도 부엌의 싱크대에서도 볼 수 있습니다.
바람도 물도 아무것도 뿌쯔 사고도 그것을 무시하고 계속 흘러합니다. 그러나 기세가 붙어 있기 때문에 그 물체의 바로 뒤에 回り込め 않고 틈새가되어 버립니다. 즉, 거기는 주변보다 공기가 적습니다. 그러면 공기는 많이 (기압이 높은) 곳에서 적은 (기압이 낮은) 곳으로 이동하려고합니다.
이 힘 (빨간색 화살표)가 공기 저항하는 힘의 정체입니다.
이 현상은 신체에서 느낄 수 있습니다.
먼저 밀폐 된 방에서 환풍기를 돌려 둡니다. しぱらく하여 외부에서 그 방의 문을 열려고하면 그 순간에 이상한 저항을 느낄 것이다. 이것도 환풍기를 돌렸다 위해 실내의 기압이 외부보다 낮아지고, 주위에서 그 방안을 향해 공기의 압력이 걸리기 때문에 생기는 저항, 공기 저항과 원리는 동일 것입니다.
한편, 물체 뒤쪽의 공기도 여기에 빨려 진행 방향과 같은 방향으로 당겨 지므로 소용돌이 같은 공기의 흐름이 있습니다.
그래서 소용돌이가 발생하는 공기의 저항을 받고 있음을 증명합니다. 덧붙여서이 공기의 흐름에 끌려가는 힘을 이용하는 것이 F1 자동차 경주 등에서 친숙한“슬립 스트림”입니다.
그런데처럼 바람을 받고있는 것 같아도 소용돌이가 일어나기 어려운 형태가 있습니다.
이 두 사람은 정면에서 보았을뿐 차이는 모르겠습니다. 바람을받는면은 마치 같기 때문에 공기 저항도 동일한 것 같습니다.
그러나 사실 이전이 아니라 뒤쪽에 비밀이있는 것입니다. 여러분도 아마 비행기 나 선박 등의 후부가 이런 모양을하고있는 것을 알고있을 것이다. 이러한 형태로하면 뒤에 공기의 틈새가 없게되므로, 공기의 저항을 잘 줄일 수 있습니다.
이 같은 모양을하고있는 것은 비행기 나 선박 등의 인공물뿐만 아닙니다. 하늘을 나는 새들과 수중을 헤엄 치는 물고기들 등 평소 우리가 당연하게 思つ있는 그 모습과 형태는 사실 과학적으로도 딱 맞는 형태입니다.
불행히도 인간의 신체는 매우 울퉁불퉁하고 있기 때문에 소용돌이를 일으키지 같은 형태가되는 것은 쉬운 일이 아닙니다.
경기에 따라 속도를 내면서도 여러가지 동작을해야하기 때문에 공기 저항이 작아지면 어떤 형태 나 모습이어서 좋다라는 이유도 없습니다. 동안 모습 나쁜 이상한 모습 이구나 생각도 있을지도 모릅니다.
에서도 그 모습은 제대로 된 의미가있는 것입니다.
