ペットボトルで作る竜巻発生装置

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• 竜巻発生装置を作ってみましょう（工作はあぶないので大人といっしょにやりましょう）。
• 丸い大きなペットボトルと小さなペットボトルをつなぎ、5mmくらいの穴を貫通させておきます。
• 大きなペットボトルの側面にコの字の形の切り込みを入れて（カッターナイフを使うときは十分気を付けてください）、少し内側に曲げて空気の通り道を作ります。この空気吸い込み口を3～5個作ります。
• 上の小さなペットボトルの底は切り取っておきます。
• 小さなペットボトルにそうじ機のホースをつないで（手でおさえるだけでよい）空気を吸い込みます。このとき、そうじ機の吸い込みは弱くて十分です（強すぎる場合は、ホースとペットボトルの間に少しすきまを開けるとよいです）。
• 下の大きなペットボトルの中に竜巻のような渦ができます。
• 下のペットボトルの空気吸い込み口を通るとその勢いで旋回する流れができるのです。さらに、旋回している流れは中心に近づくと高速回転します（角運動量保存則といいます）。フィギュアスケートのスピンで手足を体の中心軸にそろえると高速回転するのと同じです。ですから、２つのペットボトルの間で小さな穴を通すと、そこで高速回転が起こるのです。
• シュレッダーで細かく切った紙を入れて、流れの様子を観察してみましょう。そうじ機で吸い込めるくらいの小さな糸くずや小さな紙きれなどで試してみると、高速回転も確認できるかもしれません。
• 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】	旋回流、渦
【関連項目】	自由渦と強制渦
【参考】	石綿良三・根本光正「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P52－59.

次の実験へ　▶