渦の中の気泡
まずは見てみよう!
どんな実験?
実験手順と種あかし
- スターラーという装置を使って渦の実験をしてみます。スターラーとは、磁場を回転させて液体の中にある磁石(回転子)を回転させて液体をかき混ぜる装置です。
- スターラーをスタートさせて水槽の中の水を回転させ、渦を作ります。
- 次に、その中に泡の出る入浴剤を入れると、発生した気泡は渦の中心に集まります。
- 渦では回転によって、水から見た見かけの力である遠心力がはたらいて(遠心効果)外側に押され、外側が高圧、中心で低圧になります。密度の小さな気泡はこの圧力の違いによって渦の中心に集まってくるのです。
- 以前に公開した「空気の輪」で空気の渦輪の回転の中心で圧力が下がり気泡が集まったのと同じ原理です。密度の小さな物質(この場合は空気)は内外の圧力差による力(正確には圧力こう配による力)によって内側に集まります。
- 以前の「遠心分離」では、密度の大きな物質が外側に集まりました。これは物質にはたらく見かけの遠心力が圧力差による力よりも大きくなるからです。
- 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】 | 渦 |
【関連項目】 | 空気の輪、遠心分離、遠心力 |
【参考】 | 石綿良三「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P52-61. |
更新日:2020.4.1