경로에 대한 변인은 잠자리 프로펠러가 지면과 이루는 각도입니다. 프로펠러가 기울어지면 공기를 밀어내는 방향 또한 기울어지게 돼서 앞 혹은 옆으로 이동합니다.
이 와 같은 형태로 작용 반작용이 성립하는 것 입니다. 앞서 프로펠러의 단면이 이 Hand Helicopter의 중요한 역할을 함을 알고 원래 Hand Helicopter의 2개의 프로펠러 중 하나를 잘라 3개와 4엽을 만들어서 날려보았습니다. 작용 반작용에 의해서 공기도 날개를 밀어내 양력이 발생합니다. 날개의 회전수가 높을 수록 많은 공기를 밀어내기 때문에 그만큼 많은 양력을 얻을 수 있습니다. 프로펠러의 개수가 많을 수록 프로펠러 하나하나 마다 공기 저항력이 작용해 그 힘을 이겨야 하므로 처음에 우리가 손으로 미는 힘이 더 쎄게 밀어야함을 알았습니다. 프로펠러의 공기저항력은 물체의 모양, 크기, 재질 등에 따라서 다릅니다.
플라스틱 프로펠러와 나무 프로펠러, 그리고 크기가 다른 2개의 프로펠러를 비교해 보자면 이를 뉴턴의 운동 3법칙과 가속도 법칙을 통해 알 수 있었습니다. F=ma로 a=F/m입니다. 지표면 근처의 모든 물체에는 중력이 작용하는데, 중력의 크기는 mg입니다. 그리고 공기 저항력을 f라고 두었을 때 중력mg는 아래방향, 저항력f는 위쪽방향이므로 합력F=mg-f 입니다.g-f/m 낙하가속도는 a=F/m=(mg-f)/m=g-f/m 라고 둘 수 있습니다. 우선 큰 프로펠러의 작은 프로펠러는 모양과 재질이 동일합니다. 하지만 두개의 크기에 차이가 있기 때문에 무게가 다르고 면적이 다릅니다. 그렇기 때문에 변수는 m과 f인데 m이 크면 클수록 a가 커지기 때문에 빨리 떨어지게 됩니다. 하지만 크기가 큰 만큼 단면적이 넓기 때문에 f가 커서 a는 작아집니다. 저희가 실험을 하였을 때는 큰 프로펠러가 더 오래 날았는데 이는 큰 프로펠러의 면적으로 인해 저항력이 증가하였고 이것으로 늘어난 무게로 인한 a의 증가보다 늘어난 단면적으로 감소한 a 양이 더 크다고 생각을 했습니다. 프로펠러의날개를 짧게, 작게 할 경우 양력이 중력보다 강하게 작용하기 힘들어지므로 잘 날지 못합니다. 날개가 크고 넓어지면 작용하는 양력의 크기는 증가 하기는 하지만 날개가 커진만큼 무게도 늘어나 날개를 회전시키는데 드는 힘이 더욱 커집니다. 결국 날개의 크기는 단순히 크고 넓게 하는 것이 아니라 가장 효율적일 수 있게 양력과 무게가 적당한 균형을 이루는 최적의 날개 길이를 찾아야합니다. 다음은 나무 프로펠러와 플라스틱 프로펠러입니다. 재질이 나무면 플라스틱보다 상대적으로 표면이 거칩니다. 따라서 공기저항을 더 많이 받아 f가 더 커지고 a는 느려집니다. 하지만 나무인만큼 플라스틱보다 무게가 많이 나가 무게의 영향을 받아 a가 빨라집니다. 저희가 날려본 결과 나무 프로펠러가 플라스틱보다 휠신 빨리 떨어졌습니다. 이로 보아 나무막대의 무게로 인한 a의 증가가 더 큰 영향을 끼쳤음을 알 수 있었습니다. 핸드 헬리콥터는 우리가 손으로 회전시키기 때문에 토크가 발생합니다. 손으로 돌리는 반동으로 몸체도 돌면서 비행안정성이 매우 떨어지게 되는것이죠. 이 핸드 헬리콥터가 전진할 수 있는 것은 회전날개가 회전하고 있는 상태에서 조금 앞으로 기울기 때문입니다. 회전 날개를 회전시키면서 그 회전면에 대한 날개의 각도를 바꾸는 것이죠. 위로 향하는 성분은 헬리콥터의 무게를 지탱하고, 앞으로 향하는 성분은 공기저항을 이겨내어 전진하는 힘이 됩니다. 이 핸드 헬리콥터가 돌아올 때 그대로 돌아오는 것이 아닌 약간의 반원을 그리면서 돌아오는 것을 보면 전진운동을 하다가 날개의 각도가 바뀌고 , 그로 인해 돌아오는 것으로 확인됩니다. 그러니까 어떻게 돌리든 돌아오지만 ,처음 돌릴 때 세게 돌리면 더 멀리까지 전진운동을 하고 나서 돌아오고, 약하게 돌리면 더 가까이까지 전진운동을 했다가 돌아오는 것을 확인했습니다.
맥락도 모르는 내용을 문단도 제대로 안나눠진 상태로 들이대니까 그냥 읽기가 싫음.