ロケットの推力について学ぶことについての興味深いことの一つは、我々は飛行機のための式の同じタイプを使用できるということです。 だから、数分を取って、飛行機がある場所から別の場所に移動するためにどれくらいの燃料を使用するかを見てみましょう。 また、飛行機がなぜ高度で飛ぶのか、そして風が使用される燃料にどのように影響するのかを見ることもできます。

実際にこれを行うにはどうすればよいですか？ さて、私たちは別の記事で話した2つの方程式を必要としています：（1）推力の方程式;そして（2）抗力の方程式。 飛行機が一定の高度で2つの場所の間を移動しているとき、地球の重力は翼からの揚力によって釣り合っているので、垂直方向の力を無視するこ 水平方向では、力もバランスが取れています（私たちは一定の速度で移動しているので）、すなわち飛行機の推力は空気中を移動する飛行機からの抗

だから、飛行機の抗力は何ですか？ まあ、我々は式を使用してそれを計算することができます：F=0。5*Rho*Area*DragCoefficient*Speed2ここで、Rhoは空気の質量密度、Areaは飛行機の正面領域、DragCoefficientは飛行機の抗力係数、Speedは飛行機の速度（風に対する）です。 簡単な例を挙げて、上に示した飛行機のようにボーイング747を見てみましょう。 747についてのいくつかの仮定：

面積=158.3m2（それはかなり大きいです！)

抗力係数=0.05(それはかなり小さいです！速度=562マイル/時=250m/s

私は基本的にウェブ上で見て回ってこれらを見つけました。

表面質量密度は1.23kg/m3である。 あなたが空気中に上がるにつれて密度はかなり急速に減少します。 30,000ftでは、密度は表面密度（0.467kg/m3）の約38％である。 40,000ftでは、密度は約25％（0.308kg/m3）です。

Ok、それはたくさんの数字でした。 ちょっと失礼。. これはどういう意味ですか？ まあ、我々は747が経験する抗力について話すことができます。 すべての計算を行い、747が40,000ftで巡航していると仮定すると、75,750N、つまり17,030lbsの力が得られます。 飛行機がちょうど10,000ft低い飛行する場合、力は25,885ポンドになり、これははるかに（50％）大きく、飛行機が飛ぶ高度が非常に重要であることを示しています。

さて、6時間のフライト（ニューヨークからロンドンまで）の間に使用される燃料の量を計算しましょう。 それがすべてのクルーズであると仮定すると（多くの燃料が離陸に使用されるため、これは悪い仮定です）、747はどのくらいの燃料を使用しますか？

さて、747が巡航速度と高度で毎秒どのくらいの燃料を使用するかを計算する必要があります。 を使っていますが、これは、” ロケットエンジンの場合、排気速度は実際にはガスがエンジンから出てくる速度です。 ジェットエンジンの場合、それは実際にはそうではなく、もう少し複雑です。 しかし、それをスキップして、ジェットエンジンの”ExhaustVelocity”は約35,000m/sであることを私の言葉を取ってみましょう（排気速度が本当に大きかった場合、飛行機のバックエンドの周りにいるのはかなり危険です！)

質量流量を得るには、推力を排気速度で割ることができます。 40,000ftの高度では、質量流量は2.16kg/sになり、ジェット燃料のガロンは約2である。7キロ。 だから、747はちょうど（80％）ジェット燃料のガロン毎秒の下で使用しています。 あなたの視点に応じて、これは多くの（車は数時間ごとにガロンを使用しています）、または小さなビット（ロケットは毎秒数百ガロンを使用しています）。

6時間（6×3600秒）の飛行の過程で、飛行機は40,000フィートで飛行した場合、約17,300ガロンの燃料を使用します（離着陸はカウントされません）。

飛行機が30,000ftで飛行し、同じ正確な速度（562mph）を維持する場合、飛行機は26,300ガロンを使用するでしょう！ それはちょうど30,000フィートで飛行するために、より多くのジェット燃料の9,000ガロンです。

うまくいけば、これは飛行機ができるだけ高く飛ぶ理由を理解するのに役立ちます。 あなたが長い道のりを飛んでいる非常に大きな飛行機に乗っている場合、それは燃料を使用するように飛行機は高度を数回上げることができます。 その翼は50,000フィートで揚力をサポートすることはできませんので、超重い747は、50,000フィートで飛ぶことができません。 747は燃料を使用し、より少ない質量であるように、それは高く、より高い高度で飛ぶことができます。 最高のトラックは、常に最高の高度で飛行し、常に高度を上げることですが、ルールはこれを止めます–飛行機が飛ぶことができる特定の高度”レーン”があ

楽しみのためだけに、飛行機が40,000ftにある場合、それはガロンあたり約0.195マイルを取得します。 30,000フィートでは、ガロンあたり約0.128マイルを取得します。 飛行に400人が747に乗っていて、40,000ftで飛んだ場合、各人は約78MPGに相当するものを得るでしょう。 本当に悪いことではありません！ このタイプの燃費のためにどこかで運転するのは難しいでしょう！

興味深いことに、747が飛行全体を地上レベルで飛行する場合、69,000ガロンの燃料を使用してニューヨークからロンドンに飛行するか、ガロンあたり約0.05マイルを得ることになる。 イク！

最後に、風は燃料の使用量にどのような影響を与えますか？ まあ、747は地面に対してではなく、背景の風に対して562MPHになります。 したがって、747がジェットストリームで飛行している場合、それは時速100マイルで西から東へと飛行することができ、ニューヨークからロンドンへ飛行する747の地上速度は時速652マイルになりますが、ロンドンからニューヨークへ戻ってくると、地上速度は時速452マイルになります。 これにより、毎秒使用される燃料の量は変化しませんが、飛行機が空中にある秒数が変化します。 ニューヨークからロンドンまでのフライトは5時10分に短縮され、ニューヨークに戻ると7時30分に延長されます。 使用される燃料の量は14,700ガロン（ロンドンへの2,600ガロン、NYを救う）または21,000ガロン（ニューヨークへの約3,700のより多くのガロン、ロンドン）である。

ああ、物理学。 だって好きなんだもの。.

ああ、サイドノートでは、彼（アイアンマン）が彼のスーツでロス-アングルから中東に飛んだときの最初のアイアンマン映画のことを考えてみてください。 彼は信じられないほど高い高度で飛行しなければならないので、明らかにそれは、加圧されている必要があります。 アイアンマンは747よりもかなり大きいですが、彼はおそらく747の倍の速さで飛んでいました。 あなたが計算を行うのであれば、彼は燃料の約147キロを使用しなければならなかったでしょう。 これがジェット燃料であった場合（そうではありませんでしたが、それは別の議論です）、それは約55ガロンになります。 彼はこの燃料をどこに置いたのですか？?? マーベルのファンが知りたい！