보배드림

Imagine a 747 is sitting on a conveyor belt, as wide and long as a runway.
The conveyor belt is designed to exactly match the speed of the wheels, moving in the opposite direction.
Can the plane take off?
<747는 활주로 길이만큼 넓은 컨베이어 벨트에 앉아 있다고 상상해 보세요.
컨베이어 벨트가 비행기 바퀴와 반대 방향으로 속도와 같이 움직인다면 비행기는 이륙할수 있을까요?>



비행기에 사용되는 엔진인 제트 엔진은 앞쪽의 공기를 압축시키고 연소실에서 연소시킨 후 그 연소가스를 노즐로 분출시켜, 그에 대한 공기의 반작용으로 추진력을 얻어 비행을 한다.

힘이 물체에 작용하는 위치를 힘의 작용점이라고 한다. 작용점이 다르면 힘의 효과도 달라진다. 크기와 방향이 같은 힘을 물체에 주더라도 물체의 어느 부분에 힘을 주는가에 따라 물체의 움직임이 다르게 나타난다. 즉, 힘의 효과는 힘의 작용점에 따라 달라진다.

문제의 보잉 747기는 제트엔진이 달린 항공기이다.
이 항공기의 작용점은 제트엔진이다.
컨베이어벨트위의 동력이없는 바퀴이며 단지 162.4ton의 무게를 견디는 바퀴이다. 힘의작용적은 약 19.3m높이의 제트엔진 가동시에 힘의 작용점이 생긴다.
하지만 문제어디에도 시동이 걸어져있다는 조건은 없다.
단지 take off 떠날수있냐는 단어로 유추하여 이륙할수있냐는 파파고의 번역으로 미루어볼때 이륙을 위한 제트엔진의 가동을 알아낼수가있다.
보잉747의 제트엔진의 힘은 엔진추력 46500lbf 2기와 50100lbf의 엔진2기가있다.

작용점 즉 제트엔진의 위치는 컨베이어벨트와는 떨어져있다.

바퀴가 맞닿아있으니 작용점이 바퀴다라는건 힘의 작용점을 이해하고 와야한다.

바퀴에 가해지는 하중이 있으니 가해지는 추력과 같은 힘을 가질것이다라고 하지만

추력 양력 모든걸다 떠나서 힘의 작용점이 다른데 어찌 제트엔진의 힘을 컨베이어벨트가 상쇄시켜서 정지한다고할까?
마찰력? 그 또한 작용반작용의 원리지만 힘의 작용점 즉 제트엔진의 위치와 바퀴와 닿아 있는 위치가 다르다.

보잉 747초기모델로 봐도 엔진1기만보면 지면이아닌 약19m위에서 46500lbf의 힘을 내는데 아무리계산해봐도 지면과 닿아있는 동력이없는 바퀴와 바퀴속력에 따라 정확히 맞추어 구동되는 컨베이어벨트위의 바퀴의 힘을 계산하면 (800~900lbf x바퀴수 10개)로하여도 앞으로 전진하여 활주로 크기의 1km~3km정도의 벨트위를 전진하여 갈수밖에없다.
어떤 형님들은 또그럼 니놈 말대로 제트엔진이 떠있으니 꼬꾸라질것이다 라고 생각 하실것이다.
근데 바퀴가 지지하는데 이렇게 설명하면 또..오랜만에 재료역학 동역학 유체역학 고체역학 서적까지 꺼내보았지만 결론은 하나라고 생각한다.

존나간단하게 힘이 작용하는 위치가 다른걸.. 지면이다라고 만 생각하는 힘의3요소를모르는 에휴 걍자야지 또 욕처먹을라....

내일 광화문에서 뵈요
난생처음 ktx타보는 촌놈임 아이신나~