飛行機はなぜ飛ぶのか?…チコちゃんに叱られる!

飛行機は、なぜ飛ぶのだろう?
あんなに大きくて重いのに…

そんな疑問を持ったまま、初めて、飛行機に乗る時は、“まさか落ちたりしないよな”と心配したものだが、何度も乗っていると、気にならなくなる。だから、なぜ飛行機が飛ぶのか?という疑問も、いつの間にか持たなくなっている。

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10月5日の「チコちゃんに叱られる!」2つ目の問題は「飛行機」について。

チコちゃんに「この中(岡村隆史・小林麻耶・大竹まこと)で一番、青い空が似合う爽やかな大人ってだあれ?」と聞かれ「ちょっと私、いかしてもらってもいいですか…」という岡村に、大竹は「どうぞ、他にいませんから」とぼやき気味に言う。

何で飛行機は飛ぶの?

飛行機は空を飛ぶ乗り物だが「何で飛行機は…飛ぶの?」とチコちゃんに聞かれた岡村。
「…それはあの…あの飛ぶように作ってるもんねぇ…」と微妙な答え。

さらに「風の抵抗を受けて飛んでいる!」というと、大竹が「風の無い日は?」と突っ込む。
岡村は「風のない日というのは、実はありません!上行ったら風速ゼロみたいなことはもうないです!」と答えると「そういう話になるとエンジンはいらないって話になるぞ!」と大竹がさらに突っ込む。

「…あれは最初の入口、最初の入口が勢い…」と岡村。「…勢い?」と大竹…このやり取りを聞いていたチコちゃん「シティボーイズ!それはもうあたしがやるから黙っててちょうだい!」と大竹にダメ出しする。

文句を言いにチコちゃんに寄っていく大竹だったが「(大竹と同じことをチコちゃんも)言おうと思ってんだから(岡村を)泳がしてんのよ、今」となだめられる。

結局、岡村の「風の抵抗で飛んでいる」という答えは「ボーっと生きてんじゃねーよ!」だった。

〇チコちゃんの答え
⇒飛行機が飛ぶのは、例えるなら翼の下は「風船から空気が出ようとする感じ」で、翼の上は「ストローで吸い上げられる感じ」だから

最も重要なのは飛行機を上昇させる力=揚力

詳しく教えてくれるのは飛行機が安全に飛ぶ為の仕組みや形を30年以上研究している、東京大学航空宇宙工学科の李家(りのいえ)賢一教授。

先生は「飛行機に関してよく言われるのが『なんであんな金属の塊が飛ぶのか』『何で飛ぶのかよくわからないけど飛んでいるらしい』とよく聞くが、実はかなり昔から飛行機が飛ぶ理由はわかっている」という。

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どうすれば飛行機は飛ぶのか

空を飛ぶこと、は、かつて全人類のあこがれであり、世界中の研究者が目指した夢だった。

彼らは実験を繰り返す中で、空を飛ぶ飛行機には色々な力が働いていているが、最も重要なのは飛行機を上昇させる力「揚力」が翼に生まれる、ということがわかった。

揚力とは何なのか

揚力とは何なのかということで、「アテンションプリーズ」という声と共に現れたのは、スーパーウルトラチーフパーサーの「梨乃ねえ」こと、かたせ梨乃。
そこは、飛行機の中、CA姿がカッコイイ!

「当機は現在、揚力を利用して飛行しておりますが、これからその揚力について、ご説明させていただきたいと思います。どのように揚力は生まれているのかご覧ください」という。

ほとんどの揚力は翼に生まれている。

「飛行機において、ほとんどの揚力は翼に生まれている」ということで「揚力がどんな力なのか」を調べるために翼の模型に風を当てる実験をした。

紐で吊るした翼の模型に風を当てると…翼が浮き上がった。
この翼を浮き上がらせている力が揚力だという。

「わぁ~皆さま、こうやって空を飛んでらっしゃるんですね」とかたせが飛行機のマネをしてはしゃぐ。
が、気を取り直して…
「翼に空気がぶつかることで揚力が生まれて飛ぶことができるんですね、その時、翼の周りで何が起きているのか…続きをご覧ください」というとVTR がまた始まる…。

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翼の周りで何が起きているのか

普段、私たち人間を含めたすべての物体は、大気圧という空気の力で押されている。
地上で止まっている飛行機の翼も同じように空気の力で押されている。

その空気の力を色で表した画像を見てみると…

〇地上で止まっている飛行機
翼の周りが均一の「緑色」になっている。
これは、翼全体を押す力が均等になっていることを表わしていて、翼が浮くことはない。

飛行機が空を飛び始めるとその力のバランスが変わっていく。

〇飛んでいる飛行機
飛んでいる飛行機の翼の周りがどうなっているか見ることができる装置に白い煙を流して翼に当ててみると、空気が翼の表面に沿って流れているのがわかった。

この時の空気の力を色で表してみると
・翼の下部分の先が赤い色(圧力が高い)
・翼の上部分が大きく青色(圧力が低い)
になっていた。

赤い部分は空気の圧力が高くなっている
青い部分は空気の圧力が低くなっているところ

翼の上と下で何が起こっているのか

この時翼の上と下で何が起こっているのか、というと

・翼の下の赤い部分では、例えるなら膨らませた風船の口を指先で押さえた時に感じるような押し上げる力が生まれている
・翼の上の青い部分ではストローでジュースを吸った時にジュースが吸い上げられていくような力が生まれている
ということ、らしい

つまり空気が翼に当たると翼の上と下で空気の力のバランスが変わり、押し上げる力と引っ張る力(すなわち揚力)が生まれる。

なぜ空気が翼にぶつかると気圧が変化するのか

翼にぶつかった空気が、翼に沿って曲がる時にその内側に向かって向心力という力が生まれる。
…これ以上説明を続けると視聴者の皆さんの9割がお休みになってしまう恐れがあるので割愛する、とナレーションが入った。

…ということで、あっさり終わってしまった。

※10月5日「チコちゃんに叱られる!」より抜粋・参照

まとめ

ちょっと中途半端な終わり方で大竹から「俺はもっと知りたかった」とクレームが出る。
が、それほどこの問題は難しいらしい。

ネットで調べてみても確かに揚力で飛ぶのはわかっているが「ベルヌーイの定理」とか「クッタの条件」とか出てくる…本当に難しそう、私はこの辺で十分だ。

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