飛行機が飛ぶ理由と「同時到着仮説」の否定理由

飛行機が飛ぶ理由に関して、よく話題に上がるのが「同時到着仮説」という考え方です。この仮説は、飛行機が飛ぶためには、機体の上と下での気流の速さが同じでなければならないというものです。しかし、この仮説には誤解が含まれており、現代の物理学では否定されています。この記事では、その否定理由を簡潔に説明します。

同時到着仮説とは？

「同時到着仮説」とは、飛行機の翼の上側と下側で気流が同じ時間に到達する必要があるという考え方です。この仮説に基づくと、飛行機が飛ぶためには翼の上側を通る空気が、下側の空気と同じ時間で通過しなければならないというものです。

この仮説は、一般的に飛行機の浮力を説明するために使われてきましたが、実際には物理的に誤った説明です。

同時到着仮説が否定された理由

「同時到着仮説」が否定された理由は、飛行機が飛行するための浮力が、空気の速度だけで決まるわけではないからです。翼の上側と下側で気流の速さが異なることは確かですが、それは「同時到着」ではなく、空気の流れが上側と下側で異なるために発生します。

実際には、翼の上側で空気が速く流れるのは、翼の形状によるものです。この形状により、上側の空気が圧力を低くし、下側の空気と比較して上に向かう力を発生させます。この力こそが、飛行機を空中に浮かせる「揚力」を生み出す原因です。

浮力の正しい理解

飛行機の浮力を正しく理解するためには、「ベルヌーイの定理」を使うと良いです。ベルヌーイの定理によれば、流体の速度が速くなるとその圧力が低くなるため、翼の上側で速い空気が流れることで、翼上面の圧力が下がり、その差が揚力を生み出します。

したがって、同時到着仮説は正しくなく、浮力は気流の時間的な到達よりも空気の圧力差によって生じるのです。

まとめ

飛行機が飛ぶ理由を説明するための「同時到着仮説」は、物理的に誤った説明であり、現代の理解では否定されています。飛行機の揚力は、翼の上側と下側で異なる圧力差によって生じるものであり、空気の流れの速さや時間に依存しないということを理解することが重要です。