流体の力 小日記
★ 11月24日 火曜日管の中を気体や液体が流れている時、細いところは早く流れるが、管壁にかかる圧力は小さくなる。これは、ベルヌーイの定理と呼ばれるもので、こんな具体例もあります。二隻の船が並んで航行している時とか、反対方向から接近しながら、すれ違う時、小型船がひきつけられ、衝突するといった、これまでにも何回かあった事故。その原因は、ベルヌーイの定理からわかることなのですが、つまり、船と船の間の気流や潮の相対的な流れによる圧力差によって生じる不可抗力が生まれるので、舵もままならず、衝突を回避することができなくなる。これは、何も、海の上だけでなく、人がトラックや列車に巻き込まれたりすることもあります。★ 11月25日 水曜日パイプ状の先に、球があって息を吐きかけるだけで、その場に浮き上がる子どものおもちゃがある。これは、飛行機が飛べる揚力の原理とまったく同じ。つまり、気流が速い箇所があるとそうでない場所よりも圧力が小さくなりその圧力差によって、その位置のまま浮き上がるというわけ。★ 11月26日 木曜日1912年の秋、タイタニック号の姉妹船、オリンピック号が、外海を航行している時小型帆船と衝突するという事故が起きた。帆船とは100mも離れていなかった。その帆船は、吸い付けられるように大型客船にひきつけられ、舵も効かず、衝突に至ったという。これは、二つの船の間に、狭い水路ができたと同様のあのベルヌーイの定理から説明できる。今でも時々、こんな事故が日本でも起きている。大型船が現れて顕著になった。★ 11月27日 金曜日一連の話の最後に実験を紹介します。ピンポン玉か発泡スチロールの球を糸に結び付け、少し離してつるし、その二つの球の隙間に向け息を吐きかけたらどうなるでしょうか。二つの球の間に気流が生じ圧力が、外側より小さくなるからくっつきます。二つの船、人と列車、トラックなどもこういうこと、あり得るので、注意が必要です。ベルヌーイの定理を、もっとわかりやすい形で言うと、ホースに水を流し、放水するとき、先をつまんで、水を飛ばしますが、先が細くなると、水流速度も速くなり、そこにかかる圧力が小さくなるので、簡単に先をつまんで放水できるというあの例です。★ 11月29日 日曜日誰でもできる実験を、もう一つ。幅3㎝くらいに切った帯状の紙を用意し、その片方を下唇に当て、紙の上側に息を吹いてみると、どうなるでしょう。垂れ下がっていた紙が浮き上がります。飛行機が飛べる原理と同じです。気流が速いほど、そこにかかる圧力が小さくなるために起きます。じゃ、なぜ気流が速いと、そこにかかる圧力が小さくなるかというと、これは、気流が速い分、壁に衝突する分子も少なくなるから。そもそも、圧力とは、多数の分子が壁にぶつかる時の力の合計の結果です。