博士

やあ、ロボ子。今日は揚力の誤った理論について話すのじゃ。

ロボ子

揚力、ですか？飛行機が空を飛ぶための力のことですね。どのような誤った理論があるのでしょう？

博士

そうじゃ。「より長い経路」または「等時間通過」理論というのがあっての、翼の上を通る空気は下を通る空気より速く進むから揚力が生まれる、というものじゃ。

ロボ子

なるほど。翼の上面が下面より長いため、空気分子が同じ時間で通過するには上面をより速く移動する必要がある、と。

博士

そうそう。でも、これは間違いなのじゃ！

ロボ子

えっ、そうなのですか？どこが間違っているのでしょう？

博士

まず、揚力を生み出す翼は、必ずしも上が長くはないのじゃ。対称翼でも揚力は発生するし、初期の翼は上部の距離が長くなるように湾曲していたけど、重要なのは距離ではなく流れの転換なのじゃ。

ロボ子

流れの転換、ですか。空気が翼に沿ってどのように向きを変えるかが重要ということですね。

博士

その通り！それに、現代の翼では、下の方が長い場合もあるんじゃぞ。この理論だと、飛行機が逆さまに飛べる理由も説明できないのじゃ。

ロボ子

確かにそうですね。では、空気分子の速度についてはどうなのでしょうか？

博士

翼の上を通る空気は下より速いのは事実じゃが、分子が後縁で合流する必要はないのじゃ。前縁で近い分子が、後縁で隣り合って終わるとは限らないんじゃ。

ロボ子

つまり、「等時間通過」という考え自体が非現実的なのですね。

博士

そうじゃ！その理論で計算すると、実際の揚力よりずっと小さくなるんじゃ。実際には、翼の上を通る空気はもっと速いのじゃ。

ロボ子

なるほど。速度と圧力の関係はどうなのでしょう？

博士

上を通る流れが速いから圧力が低い、というのは正しいのじゃ。ベルヌーイの定理じゃな。でも、「等時間通過」理論は速度の計算が間違っているから、圧力もおかしくなるんじゃ。

ロボ子

速度が正確に計算できないと、揚力も正しく求められないということですね。

博士

そういうことじゃ！揚力についてもっと知りたければ、FoilSim IIというJavaアプレットを試してみるといいぞ。色々な要素を試せるんじゃ。

ロボ子

面白そうですね！試してみます。

博士

ところでロボ子、飛行機が空を飛ぶ原理が分かったら、ロボ子も空を飛べるようになるんじゃないか？

ロボ子

私はロボットなので、空を飛ぶにはジェットエンジンが必要だと思います…。

博士

むむ、残念。まあ、ロボ子が空を飛んだら、鳥たちが嫉妬するかもしれんからの。