❶ 다음 사진을 보고, 하늘을 날기 위한 조건을 찾아봅시다.
날기 위한 조건
❷ 새, 비행기, 열기구, 종이 비행기가 하늘을 나는 방식의 차이점은 무엇인지 찾아봅시다.
종류 새 비행기 열기구 종이 비행기
차이점
❸ 옛날부터 인간은 하늘을 날기 위한 여러 가지 비행체를 만들어 왔다. 처음 비행기를 상상한 사람은 레오나르도 다 빈치였습니다. 그의 비행기 스케치가 아직까지 전해지고 있습니다.
위 스케치를 보고, 레오나르도 다 빈치의 비행기가 날 수 없었던 이유를 앞쪽 ➊에서 찾은 ‘날기 위한 조건’과 비교하여 써 봅시다.
날 수 없었던 이유
➋ 다음 스미소니언 사이트에 접속하여 비행기에 작용하는 힘을 변화시키면서 비행기를 날려 보고, 표의 빈칸을 채우시오.
(스미소니언 자료 주소 : http://howthingsfly.si.edu)
스미소니언 사이트 조건 비행기 어떻게 날까?
양력 ›중력, 추력 = 항력
양력‹ 중력, 추력 = 항력
추력 ›항력, 양력 = 중력
➊ 다음 비행 원리를 읽고, 스미소니언 사이트에 접속하여 비행기를 조종해 봅시다.
지구상에 존재하는 모든 물체에는 중력이 작용하고 있다. 단순하게 생 각해서 비행기가 하늘 위로 날아가려면 비행기에 작용하는 중력이 이 겨내면 된다. 그렇다면 중력만 이겨 내면 비행기는 날 수 있을까? 몇 가지 더 고려해야 하는 힘들이 있다.
• 추력(Thrust) : 비행기 엔진에서 발생하는 추진력으로 비행기를 앞으 로 나아가게 하고 양력(Lift)를 발생시키는 힘이다.
• 항력(Drag) : 추력과 반대 방향으로 작용하는 힘으로 공기에 의한 마찰력 등에 의해 발생한다.
• 중력(Weight) : 양력(Lift)과 반대 방향으로 작용하는 힘으로 지구가 비행기를 끌어당기는 힘이다.
• 양력(Lift) : 비행기를 뜨게 만드는 힘, 중력보다 양력이 크면 비행기는 날아갈 수 있게 된다.
양력은 왜 생기나?
비행기가 공기 중을 날아가면 날개 윗부분의 공기흐름이 아랫 부분의 공기흐름보다 빠르게 된다. 이 속도 차이 때문에 압력이 발생하게 된다.
활동2 비행기에 작용하는 힘
양력 빠른 공기의 흐름
느린 공기의 흐름 낮은 압력
높은 압력 ➡
➡
➡ ➡
준비물
한지, 가위, 풀, 테이프, 철사, 네임펜 등의 디자인 도구(조별 준비)❶ 조별로 주제를 정한 후 오른쪽 빈칸에 열기구 디자인을 스케치해 봅시다.
❷ 팀원이 함께 자른 종이를 펴고, 테두리 를 풀로 돌려가면서 붙이고, 완성된 후 에는 열기구에 바람을 넣어 열기구 모 양을 점검해 봅시다.
➌ 철사를 이용하여 열기구 아랫부분을 난 로 원통의 지름보다 크게 동그란 모양 으로 만듭니다.
❶ 가스 버너에 난로 연통을 올려서 난로 연통 끝에 열기구를 연결하여 뜨거운 공기를 주입한다.
❷ 열기구를 손에서 놓으면 시간을 측정하고, 다시 바닥에 닿는 시간까지를 측정한다.
❸ 2회 비행 기회를 주며, 한 번의 비행 후 한 번의 수정 기회를 준다.
❹ 2회 비행 중 최고 기록을 비행 시간으로 인정한다.
1회 2회