Vetenskapen bakom varför flygplanets vingar vacklar i turbulens

Att uppleva turbulens på ett flyg är tillräckligt oroande, så det hjälper verkligen inte att titta utanför ditt fönster och se flygets vinge studsande upp och ner som om den är gjord av plast. Efter att ha observerat en sådan svängning på en ny flygning, enTRÅDBUNDETförfattaren bestämde sig för att gräva djupare in i fysiken bakom fenomenet.

Genom att analysera en video som han sköt med sin iPhone kunde han avgöra att vingen på Boeing 737 han var ombord nådde en svängningsamplitud på 10 centimeter (nästan 4 tum). Den tid det tog för vingen att flytta från en minsta position till nästa var cirka 0,3 sekunder.

Medan all den ojämnheten kan verka orsak till panik, är flexibiliteten hos ett plan vingar faktiskt ett tecken på säkerhet. Federal Aviation Administration kräver att alla flygplan klarar 150 procent av den maximala förväntade belastningen i 4 sekunder. Enligt CBS MoneyWatch betyder det att flygplanets vingar kan överleva turbulens som är 50 procent starkare än det värsta som någonsin har stött på innan det bryts. För att absorbera all den kraften är vingarna byggda som jättefjädrar. Om de var styva och obehagliga skulle det behöva mycket mindre vindkraft för dem att snäppa av - inte något du vill hända vid 30 000 fot.

När det gäller varför vingarna svarar på turbulens genom att studsa upp och ner är det helt enkelt en fråga om fysik. Om ett flygplan flyger med konstant hastighet och höjd skulle nettokraften som trycker det upp och ner uppgå till noll. Om planet rör sig in i ett område med högre lufttäthet (eller upplever en liknande atmosfärförändring), resulterar detta i mer lyft än tidigare. Detta gör att planet tillfälligt accelererar uppåt och vingarna böjer sig längre upp. När planet rör sig tillbaka till en plats med lägre lufttäthet reduceras hissen, vilket gör att vingarna böjer sig nedåt. Plötsliga förändringar i lyftkraften, som är vad som pågår under perioder av turbulens, är det som orsakar svängningen.

Så nästa gång du ser ditt plan ving vackla under en ojämn flygning, kom ihåg att det bara är en produkt av grundläggande fysik. Och om det inte gör mycket för att trösta dig, försök att stänga fönstret.

[h / t: WIRED]