과학백과사전 Home > 사이언스 피디아 > 과학백과사전

55068

항력(drag, reaction )

① drag 비행기나 선박의 경우처럼 물체가 유체(기체 · 액체) 속을 운동하면 주위의 유체에서 힘을 받는데 그때 속도와 반대방향으로 받는 힘의 성분. 저항력이라고도 한다.


항력이 생기는 원인은 주위의 유체의 종류, 운동하는 물체의 형태 · 크기 · 속도 등에 따라 다르다.


작은 물체가 천천히 움직일 때에는 주위의 유체의 점성(粘性) 때문에 속도에 비례한 힘이 작용한다.


예를 들면 반지름 a인 구체(球體)가 느린 속도 v로 움직일 때 6πav의 항력을 받는다.


P는 주위의 유체의 점성계수이다.


이것을 스토크스법칙이라 한다.


이 법칙이 성립하는것은 pva/(레이놀즈수, p는 유체의 밀도)가 1보다 충분히 작을 때이고, 속도가 커지면 항력은 이 식에서 주어지는 값보다 증대한다.


속도가 더욱 커지면 물체의 뒤쪽에 소용돌이가 생겨서 항력을 급격히 증대시킨다.


비행기나 선박이 등속도로 진행하고 있을 때에는 프로펠러 등에 의한 추력(推力)이 항력과 균형을 이룬다.


자동차 · 열차 · 비행기 · 선박 등 고속도로 운동하는 물체는 이 항력을 줄일 수 있는 형태로 설계한다.


더 한층 속도가 증대해서 주위의 유체속의 음파(音波)의 속도보다 커지면 물체는 충격파(衝擊波)를 만들면서 진행하여 물체 앞면의 압력이 매우 높아지므로 항력은 커진다.


선박의 경우에는 수면 위에 파도를 만드는 것도 항력을 크게 한다.


고체의 표면을 다른 물체가 미끄러지거나 구르면서 운동할 때, 마찰에 의해 운동방향에 반대방향으로 작용하는 힘도 항력이라고 한다.


② reaction 물체가 어떤 면을 밀고 있을 때, 그 반작용으로서 그 면이 물체를 되미는 힘. 물체로부터 힘을 받은 면은 변형하고, 면의 내부에 그 외력에 대항하여 변형을 원래 상태로 되돌리려고 하는 내력(內力)이 생긴다.


그 내력이 항력이 되어서 작용한다.


예컨대, 책상의 면 위에 책을 놓았을 때, 책상면은 책으로부터 그 무게에 상당하는 힘을 연직(鉛直) 아래쪽으로 받는데, 그 반작용으로 책은 책상면으로부터 연직 위쪽으로 항력을 받는다.


그 내력은 책상면의 작은 변형을 원래로 되돌리려고 하는 복원력(復元力)이다.




통합검색으로 더많은 자료를 찾아보세요