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ドライヤーで噴水?

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • ドライヤーにペットボトルの口を付けて流れを速くします。さらにビニールひもを付けてドライヤーで空気を流します。ビニールひもはまっすぐ上にたなびき、横に倒れません。
  • ひもが横に曲がろうとすると、ひもに沿って空気の流れも曲がろうとします。たとえば図のようにひもが右に曲がったとすると、空気の流れも右に曲がります。このとき、流れにはひもから右向きの力がはたらき、その反作用として(反動で)ひもには流れから左向きの力がはたらきます。それによって、ひもはまっすぐに戻されます。
  • 「ドライヤーで吹いている所は流れが速く、ベルヌーイの定理から大気圧より低圧になり、ひもは流れの中に吸い寄せられる」という説明は間違いです。何もない所にただ流れを作っても流れている部分は低圧になることはなく、ほぼ大気圧のままです。流れの中にある物体(この場合はひも)との関係によって力が発生するのです。
  • なお、ドライヤーにペットボトルの口を付けたのは出口での流速を速くするためと、流れを整流して途中で拡散しにくくするためです。
【注意】 「ベルヌーイの定理」を「流れの速い所は圧力が低くなる」ことであると誤解している人が多数います。科学書の執筆者や理科の先生の中にも誤解している人を多く見かけます。科学の入門書では、現時点では間違いの方が多いと感じています。
空気中に流れを噴出させてもほぼ大気圧のままで、低圧部はできません。「流れている所が大気圧より低圧で周囲の空気やものを吸い寄せる」という説明が正しいとすれば、まわりの空気をどんどん吸い寄せて下流ほど高速になることになり、矛盾していることがわかります(石綿「図解雑学流体力学」p206-209)。
【キーワード】 運動量理論、コアンダ効果
【関連項目】

紙を吹くダウンフォース火炎放射器?

【参考】

石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P218−219、P206−209.
日本機械学会編「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P128−133.

更新日:2016.8.1