活動内容

自由渦と強制渦

まずは見てみよう!

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • 基本的な渦の2種類を作ってみましょう。
  • ペットボトルを2個つなぎ、キャップに穴を貫通させておきます。片方のペットボトルに水を入れておきます。
  • これを逆さまにして回転させてみると、中に渦ができます(水が落ち始めないときは、上のペットボトルを一瞬握って水をビュッと出すと流れ始めます)。
  • このときにできる渦は「自由渦」と呼ばれ、浴槽や流しにためた水を排水するときにできる渦です。中心に近い所ほど速い速度で回っています。周速と半径は反比例しています。
  • 一方、ターンテーブルに固定したペットボトルにできる渦は「強制渦」と呼ばれます。中心から離れるほど速度は速くなり、周速と半径は比例しています。水は容器と一体となり、変形しません。固体の回転運動とまったく同じになります。

【キーワード】 自由渦、強制渦
【参考】 日本機械学会編「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P52−59.
更新日:2011.2.1