ねらった所に落とす1

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• 水の中にプラスチック球を沈め、ねらった所に落とします。
• 使うプラスチック球は、おもちゃのエアガンの弾で直径6mm、質量0.12gです。ピンバイスで深さ1mmくらい、直径2mmくらいの小さな穴を開けておきます。これを水に入れるとそこに気泡が残ります。平均密度（密度=質量÷体積）が水より少しだけ大きく（ゆっくり沈むように）、できるだけ水の密度に近づけておきます。このようにしておくと、プラスチック球が沈む速さ（沈降速度）が非常に遅くなります。
• このとき、レイノルズ数Reが非常に小さくなって粘性の影響が強くあらわれて、球の後ろ側にはく離渦ができなくなります。レイノルズ数Reは次の式で計算できます。
  Re = U L ／ν
  ただし、Uは沈降速度[m/s]、Lは代表長さ[m]（基準となる寸法、球なら直径）、νは流体の動粘度（常温の水であれば、およそ10^-6 m²/s ）です。
• レイノルズ数Reが約1以下であれば粘性の影響が非常に強くなり、はく離渦は発生しません。また、約10以下でも、非対称なはく離渦ができず、あまりゆらゆらしません。
• この動画の条件では、Re＜約10となっていて球の動きはゆらゆらせず、まっすぐにねらった所に落ちたものと思われます。
• 物体をまっすぐに沈める方法の一つは、物体の平均密度を液体の密度に近づけて、沈降速度を非常に小さくすることです。
• この実験動画はJSPS科研費 18K03956の助成を受けて制作しました。

【キーワード】	はく離渦、密度、レイノルズ数
【関連項目】	ねらった所に落ちない、ねらった所に落とす2
【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、P16－21. 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P28－29.

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