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水圧の問題についておしえてください。
N64の回答
- N64
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水道もこの実験と同じように、水を貯めた大きな水槽があり、そこから、家庭に配水されています。しかし、水道の水槽は、家庭からかなり遠いところにあるため、非常に長い管で水が運ばれてきます。長い管の場合は、水が流れるときに、管の内壁との摩擦によって、水が抵抗を受け、次第に、圧力が低くなります。このときの、圧力の下がり方は、水が流れる速度の２乗と、管の長さに比例します。そこで、ホースの先を指でおさえて細くすると、その部分で、流れに対する抵抗が、極端に増えるので、管の中の流れの速さは遅くなります。絞れば絞るほど遅くなります。そうすると、流速が遅くなるボで、管の抵抗が小さくなり、小さくなった分だけ、管の中の、手元に近い部分の圧力が、高くなります。完全に塞げば、水が流れなくなります。もし、他の家庭で全く水を使っていなければ、流れが完全に止まった時の、管の中の、手元の圧力は、はるか遠くにある、水槽の水面の高さと同じ圧力になります。ホースの先を指でしぼって、細くすると、このように、管の中の圧力が高くなるので、水の出る速さが早くなります。
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補足
早速の回答ありがとうございます。 いままでの疑問がだいぶ整理されて理解できるようになりました。 それと同時にもう一点疑問が沸いてきました。 そこで、次のような実験を行いました。 これはどのように説明されるのでしょうか よろしくおねがいします。 水道の蛇口の先を二股にして短いホースを２本付けます。この２つのホースの一方は吹き出し口を小さくします。このとき，２つのホースから出る水の勢いはどうなるでしょうか？N64先生のお話に依れば，両者の水の勢いは同じになるはずです。なぜなら，N64先生のお話では，水の勢いの違いについて，摩擦を原因としていますが，その効果は２つのホースにおいて同じだからです：水道局から家庭までの水道管中の摩擦による圧力の減少の効果は，どちらのホースにおいても違いはありません。また，ホース中の摩擦の効果は無視できます：摩擦の大きさは管の長さに比例しますが，ホースの長さは水道局から家庭までの水道管の長 さに比べて十分短いため，ホース中の摩擦の効果は水道管中のそれに比べて無視できます。しかし，実際実験を行ってみたところ，口をつぼめたホースのほうが遠くに飛ぶ結果が得られました。