宇宙船内で紙飛行機はどう飛ぶのでしょうか

紙飛行機を折るとき、先端の部分を折り重ねるのは、格好良くとがらせるためだけではありません。先端部分のおもりの役割のためでもあるのです。

　地上では翼には進行方向に対して垂直に揚力がかかり、重力とのバランスで、姿勢が保たれます。ためしに、紙飛行機の先端部分を折り込むかわりにはさみで切り取ってから、折ってみるとよいでしょう。飛ばそうとすると重心のずれに加えて、揚力が過剰となって回転の働きが生じ、上に舞い上がり、すぐに落ちてしまうのです。翼に生じる揚力は、速度の大きさの２乗に比例します。したがって、重心のバランスがよくとれるように折った紙飛行機でも、速く飛ばしすぎると舞い上がってしまい、遅いとすぐ落ちてしまうことがわかります。

　宇宙船内では重力がないため、紙飛行機に働く力は、翼にかかる揚力だけになります。これが円運動するために必要な力（向心力）となり、進む向きから変えられ、宙返り飛行になるのです。このとき、速度に関係なく、宙返りの円の半径は決まってしまいます。

　 向心力は速度の２乗に比例し、半径に反比例します。この場合、翼にかかる揚力が向心力の役割を果たしますが、揚力も速度の２乗に比例するので、どんな速度でも一定の半径になるのです。

　 紙飛行機は、一定の半径を保ちながら宙返り飛行をしますが、空気抵抗のために次第に遅くなり、やがて宙を漂うでしょう。