噴水１（落差を利用）

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• ホースの片方の端にビニールをかぶせて輪ゴムで止め、つまようじでビニールに小さな穴を開けておきます。
• ホースの中に水を満たしてから、左右の高さを変えます。このときの落差（左右の水面の高さの差。図中の高さＡ）が噴水を発生させるエネルギー源になります。水の高さの位置エネルギーを利用しているのです。
• このときの噴水の高さ（高さＢ）は高さＡよりも必ず低くなります。高さＡと高さＢの差は水の粘性などによって失われたエネルギーに相当します。ホースを太くすることでこの損失エネルギーを小さくすることができます。
• 二つめの実験では、バケツの水を利用して同じように噴水を作ります。バケツの水面と出口との高さの差（高さＣ）が噴水のエネルギー源になります。高さＣと噴水高さＤの差が失われたエネルギーに相当します。
• 以上の二つの噴水は水の高さのエネルギー（位置エネルギー）を利用したものです。
  水の高さは次の式で計算される水の圧力に相当しています。この圧力を利用しているともいえます。

  	（水の圧力）＝（水の密度）×（重力加速度）×（水の高さ）
  例）	たとえば、高さAが30cm（＝0.30m）なら、水の密度は1g／cm3（＝1000kg／m3）、重力加速度は9.8m／s2なので、1000×9.8×0.30＝2940（Pa）となります。Pa（パスカルと読む）は圧力の単位、計算はkg、mに換算して行うことに注意してください（SI単位）。

【キーワード】	水深と圧力、位置エネルギー
【関連項目】	水の高さとエネルギー
【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、P38－41、P98－101 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P18－19、P192－193

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