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ラッパの先の沈む速度

First_Noelの回答

  • First_Noel
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回答No.1

>▽の方は最初沈むのを躊躇している気がします。 これは,ラッパ内に水が浸入するのが遅い為であると考えられます. つまり,ラッパ内に水がない場合は,ラッパによる水の排除体積が大きいので浮力が大きいのですが, 水が浸入するに伴い排除体積が小さくあり,浮力が減少するからです. △よりも▽の方が沈降速度が遅いのは,▽の方が水の進入口の面積が小さいので, 水が入りにくいからだと考えられます. もし両者の沈降速度を正しく比較するのであれば,全体を水に沈め, 溜まった空気は全て追い出してから,水中で沈降を開始させることになります. もし沈む速度がある程度あれば,ラッパ表面にかかる 「粘性抵抗」の大きさに違いがあるので沈降速度に違いが出るでしょう. 又,▽で沈むよりも,△で沈む方が,側面付近に発生する渦の影響で沈降速度が遅くなるでしょう. また,ラッパ内の空気が抜けるには,▽よりも△の方が開口面積が小さいので 空気が抜けにくく,たまった空気はラッパの沈降と共に圧縮を受けますが, それに反抗してラッパを押し上げようとしますから,これでも沈降速度に違いが出るでしょう.

noname#25799
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 > ▽の方が水の進入口の面積が小さいので,水が入りにくいからだと考えられます. これは主に表面張力によるものと考えていいでしょうか? > 「粘性抵抗」の大きさに違いがあるので沈降速度に違いが出るでしょう.又、▽で沈むよりも,△で沈む方が,側面付近に発生する渦の影響で沈降速度が遅くなるでしょう. 粘性抵抗という言葉は知りませんでしたが、私も側面の抵抗を考えると△の方が遅いような気がしたのですが、少なくとも沈み始めは違っていました。水の中の速度の差は目で見てわかるほどではなかったです。 > たまった空気はラッパの沈降と共に圧縮を受けますが 説明不足でご迷惑おかけしました。ラッパの形状は#2さんの補足説明で補足させて頂きました。両側とも穴は十分大きく空気の圧縮は起こっていない気がします。

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