気泡の入ったペットボトルに力を与えたときの気泡の移動

質問

基礎的な内容だと思うのですがさっぱりわかりません。

水を入れたペットボトル（中に2cmほどの気泡がある）を台車にのせて引っ張ったときに気泡の移動と、そのペットボトルを鉛直投げ上げをしたときの中の気泡の状態がどのようになっているかを教えてください。

どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

nozomi500 · ベストアンサー

＃１です。補足。

台車の場合、加速しつづけて一定の速度に達したあとは、静止しているのと同じです。（200ｋｍ/ｈで走っている「のぞみ」の車内でも片足立ちできる）
だんだんと安定するなら、「前」に移動した気泡はだんだん「上」に移動します。

投げ上げの場合。
投げ上げるときに瞬間的に加速度をつけたあとは、「慣性」で飛んで（放物線を描きながらおちて）いく状態ですから、エンジンを止めたスペースシャトルと同じです。
鉛直だと同じ場所に落ちてきますが。

水の粘性と表面張力があるから、時間が長ければ気泡は「球」形になると思いますが、水が静止するまでにおちてくるでしょうね。

お礼

ありがとうございました☆テスト前で本当に困っているところでした…。

回答No.2

Masye

台車で引っ張った時は、下の方の通りだとおもいます。
引っ張ると、慣性の法則により、水は置いていかれます。　つまり、電車が急加速すると、自分は後ろの方に置いていかれます。　すると、水が後ろに行ったので、気泡は前の方にいきます。

今度は、鉛直投げ上げです。
投げ上げる瞬間と、それ以外に分けて考えましょう。
投げ上げる瞬間は、上向きの力が加わります。　なので、台車を上に引っ張ったのと同じで、勢いよく下に水が行き、上に気泡が行くと考えられます。　
投げ上げた瞬間以外では、特に力が加わらず、そのままの状態を保ち続けると思います。
ただ、気泡というのは、普通常に上の方にいるわけですから、鉛直投げ上げしたところで、常に上に気泡がある気がしますが、、、
そんなところでしょうか。

お礼

ありがとうございました☆

回答No.1

nozomi500

「2cmほどの気泡」は、直径という意味ですかね？

台車で引っ張ったときには、加速度があって、「重い」水が残ろうとして、気泡のほうが「前」に動く。

空中では「無重量状態」だから、重い軽い関係なし。
（投げ上げのときに力を加えてるから、ぺっとぼちるの中の水が動いているのにつられて動き回ってるかな）