サーキュレーターで風船を上げる

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• 以前、「ななめに浮く風船」や「巨大風船を浮かす」で、ドライヤーやブロワを使って風船を浮かべる実験をしました。今回はサーキュレーターといって室内の空気を動かしたり換気したりするときに使う送風機を使って同様の実験をします。
• まず、サーキュレーターを上向きに吹き上げて小さな風船（大きさ22cm）を浮かべてみます。図のように風船にかかる重力（下向き）と空気抵抗（上向き）がつり合って風船は空中に浮きます。
• 風速を弱風、中風、強風と変えていくと、風船の高さはだんだん高くなっていきます。風が強くなるほど空気抵抗は大きくなり、上に押し上げる力が大きくなってつり合う位置が高くなるからです。
• 次に吹き出す方向をななめにして実験してみます。風船は落ちないでななめの位置で浮いています。原理は「ななめに浮く風船」と同じです。空気の流れが風船に沿って曲げられて（コアンダ効果）空気には流れに垂直な方向に力（揚力、図ではななめ右上方向）がはたらきます。さらに、空気抵抗（ななめ左上方向）もはたらき、これらの合力（上向き）が重力（下向き）とつりあう位置でバランスがとれるのです。揚力、空気抵抗、重力の3つの力がつり合う位置に風船が自然に来るのです。
• 次に、大きな風船（大きさ45cm）で実験します。小さい風船と同様の結果になります。
• 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】	物体まわりの流れの性質、コアンダ効果
【関連項目】	ななめに浮く風船、巨大風船を浮かす
【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、P128－133.

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