霧吹きの原理だとして、ベンチュリの効果だ、としているものが多い。
が、これは、間違いです。
もう、断言しちゃう。
誤：ベンチュリ効果で霧吹きが起こる
正：流れの剥離で霧吹きが起こる
「これがベンチュリ効果で霧吹きができる証拠動画だ」
というのは、たくさんありますが、これは「剥離」の現象を見て、ベンチュリ効果だと誤認している動画。
多くの説明は
「容器に立てた細い管に、勢いよく風を吹き付けると、ベンチュリ効果によって負圧になって、管から液体が吸い上げられる。」
昔の教科書にも、同じ説明があった。
でも、実験すると、こうならないどころか、逆に管から空気が噴き出してしまう。
左からドライヤーで風を噴き出し、T字型の管で「ベンチュリ効果で水を吸い上げる」かどうか試してみた。
ところが、吸い上げるどころか、ぶくぶく噴き出すじゃないですか！焦りました。
「いや、そんなはずはない」という方、ぜひご自分でやってみてください。
ちなみに、この写真の右側の管を外して、T字を、L字にすると、水を吸うようになる。
下の写真、ホースの途中まで、水位上がってるの見えますか。
でもこれは、ベンチュリ効果ではなくて、流れの剥離の効果。
じゃあ、教科書の説明が、ぜんぜん間違えているか、というと、そうでもない。
左の図は、確かにベンチュリ効果の説明だが、これは、左から空気を送ってるのではなくて、右側から管内の空気を吸ってる図。
この原理で霧吹きにしようとすれば、右から思いっきり吸い込むしかない。
右の図は、何一つ正しくない。
ベルヌーイの定理は、「閉じた系」の非圧縮流体の流れを前提にしてる。
右の図は、閉じた系ではないので、ベルヌーイの定理、およびベンチュリー効果の条件範囲外だ。
次に左の図は、確かにベンチュリ効果の説明だが、これは、左から空気を送ってるのではなくて、右側から管内の空気を吸ってる図。
この原理で霧吹きにしようとすれば、右から思いっきり吸い込むしかない。
図解。
まず、下の図。左から右に風が流れます。
A、B、C、それぞれの管の中の水は、上がるでしょうか、下がるでしょうか？
答え。場合による。
なんだそれ？
では、左から風を吹き込むときはどうなるか。
水は下に下がります。
管の中の圧力は、大気圧よりも高くなるため。
下がり方は、A、Cが大きく下がり、Bは少し下がる、はず。
右から吸い込むと、水位はそれぞれ上がる、はず。
ということで実験やってみましょう。
ドライヤーとホースで、霧吹きができるでしょうか？
動画にしてみました。
その他、流体の実験をまとめました。
