タバコの

質問

タバコの煙は数cmのぼったところで
急に渦を巻くのはなぜか？という
宿題をだされてしまいました。
中学生にわかる程度で説明して
いただけるとうれしいです

回答No.3

michina · ベストアンサー

まだ削除されてないので、規約違反ではないだろうということで、回答します。

実は私も以前タバコの煙を口から出したり、丸い穴の空いた箱の中に入れてぽんと叩き、ドーナツ上の煙を出したりする実験をしたことがあります。

その時の考察（考察: 物事を観察して、なぜそうなるか十分に考えること）です。fukugakuさんもご自分の考察を入れておけば、規約違反にはならないので、回答者も回答しやすいですよ。「ご自分の判断や不明点の説明もなく回答のみを求める質問は、マナー違反であり、、、」と「回答本文の入力 」のところに書かれていますので。

では、私の考察、考え方です。
タバコの煙は、タバコの火によって周囲より温度が高いので、上昇していきます。タバコの煙は最初筒状になって上昇していきますが、その筒の外側の部分は、周囲の空気との摩擦によって中心部分よりは上昇速度が遅くなります。そこで渦ができてしまうのです。

流体には、流れが遅いところよりは速いところの方が圧力が小さい（ベルヌーイの定理）という性質があります。

タバコの煙の筒の外側より、内側の方が流れが速いので、煙の渦の下の方ではベルヌーイの定理により煙が内側に移動します。そして、少し内側に移動すると内側の方は外側より上昇する速度が速いのでそのまま上に移動します。そして、一番上に来ると動いていない空気とぶつかって外側の方に移動してしまうのです。
後はその繰り返しです。

蚊取り線香の箱に直径３～４センチくらいの穴を開け、火のついた蚊取り線香を入れ煙を充満させます。それから箱を指でポンと叩くと、ドーナツ状の煙が勢いよく飛びだしていきます。

この場合は、煙を含んだ空気の流れがとても速いので、きれいなドーナツ状の渦が遠くまで移動することができるのです。

参考URL：

http://www.ssc.slp.or.jp/faq/18.htm

お礼

ありがとうがざいました。
理解できた…と思います。

回答No.4

nozomi500

「化学」のところで回答した者です。

＞急に渦を巻くのはなぜか

自分がタバコを吸わないので状況がよく分かりませんが、
実際、そんなに渦をまくもんでしょうか？
中学生に「タバコの煙」云々の宿題を出す教師にも問題があると思いますが・・・。

この場合の渦は「縦方向」（上昇の方向に対して）の渦なのか「横方向」の渦なのか・・・

箱からドーナツ状の煙が勢いよく飛び出していくのは「空気砲」といって、遊びになります。

お礼

実際に実験をすることは…まずいですよね。
今度、空気砲はやってみたいと思います。

回答No.2

apple-man

中学生に分かる説明ってあるのかなー・・・？

　これは、大学の機械工学や航空宇宙工学で
やるような流体力学の問題で、渦を巻いて
いるのは乱流の発生と呼ばれている現象です。
　水道の水が下のほうで乱れた流れに
なるのも同じものです。

　参考ＵＲＬの上のほうに、

＞乱流に代表されるこれらの一見複雑な流れの持つ法則性を解明し・・・

　とあるように、大学での研究テーマに
なっているようですが・・・

参考URL：

http://www.fluid.cse.nagoya-u.ac.jp/~kaneda-lab/part1.html

お礼

回答ありがとうございました。
乱流の発生で調べてみました。
なかなかむずかしかったですけど。

回答No.1

VT250F

まあ、熱せられた空気の強い上昇力がなくなるから
と言うくらいで、その辺をキーワードにして、
ネットで検索をかけてみてはどうでしょう。

面白い回答に行き着くかもしれませんよ。
何やら宿題の答えを載せるのはマナー違反だそうですから、そこまでしか語れないようですね。

お礼

回答ありがとうございました。
検索してみましたが、なかなか
簡単な説明に出会いませんでした。
あと宿題の答がマナー違反ということは
知りませんでした。
宿題というよりは課題発表のテーマと
いうべきでした。言葉不足ですみません。
でも、そもそも中学生にこんなテーマなんて…
ということで大目にみてください。