高速は空気抵抗が大きくなる
乗り物は楽しい。新幹線やリニアモーターカー、ジェット機、ロケットなど速度が大きい乗り物は、子ども達だけでなく大人も魅了する。しかし、地球上において、速度が増すと問題になるのが空気抵抗である。
空気抵抗は速度の2乗に比例する。速度が増えれば増えるほど問題は大きくなる。空気抵抗が大きいと、その分エネルギーをロスしてしまうし、速度も低下する。どうしたらよいだろうか?
一つは形である。空気抵抗を減らす形というものがある。流線型という形は、魚の形を真似てつくられたそうだが、車、新幹線、ジェット機など、高速の乗り物のデザインに取り入られている。見た目にもかっこいい。
もう一つは、まわりの空気の流れを制御しスムーズにすることである。こちらの方は空気の流れなので、見た目だけでは分からない。例えば、トンボは高速で飛行するが、トンボの羽の表面は意外にも凸凹している。最近、この凸凹が、空気の小さな渦をたくさん作り、外側の空気をスムーズに流していることが分かった。
これは、古代エジプト人がピラミッドの建設に使う巨大な石の下に、コロと言われる丸い棒をかませて運んだことに似ている。丸い棒がくるくる回ることで、スムーズに巨石が移動できた。このコロが小さな渦にあたる。小さな渦がまわりの大きな空気の流れをスムーズにする理屈だ。
続きはこちら → http://blog.livedoor.jp/liberty7japan/
参考HP 生物史から自然の摂理を考える:トンボの羽から生まれた未来の風力発電 鉄道総研:在来線切り妻車両の空力特性向上策
基礎から学ぶ流体力学 | |
クリエーター情報なし | |
オーム社 |
トコトンやさしい流体力学の本 (B&Tブックス―今日からモノ知りシリーズ) | |
クリエーター情報なし | |
日刊工業新聞社 |