活動内容

短い管と長い管

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

  • サイホンの原理を利用して水槽の水を流出させます。ホースの長さによって流出する速さがどう変化するのかを調べます。
  • はじめに、短いホース(長さ1m)を使うと軽快に流出しました。
  • 次に、長いホース(長さ9m)を使うと流出速度は遅くなります。
  • 管の中に流体(液体でも気体でもよい)を流すとき、流体の粘性により管の内壁との間に粘性摩擦がはたらきます。これは管内の流体の流れを抑えようとするはたらきがあり、抵抗になります。これによって流体のエネルギーの損失が起こり、管摩擦損失と呼ばれます。
  • 管摩擦損失は(同じ太さの管で同じ流量なら)管の長さに比例するという性質があります。ですから、この実験では長いホースの場合に抵抗が大きくなり、流出速度が遅くなったのです。
  • 管で流体を流す場合には、不必要に長くするとエネルギーの損失が大きくなり、良くありません。

【キーワード】 管摩擦損失
【関連項目】 太い管と細い管
【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、P182−185.
石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P180−181.
更新日:2012.6.1