無重力での水玉内部の圧力

質問

ISSでの実験で、水玉を作ると丸くなって浮かぶ様子が動画にあります。説明では表面張力で丸くなっているそうなのですが、内部の圧力はどうなっているのでしょう？内側ほど圧力が高くなっているのか、それとも内部は圧力一定なのか、まったくちがうのか？　どう考えればいいでしょう？

回答No.5

ddtddtddt

#4です。

　ファンデルワールス力の説明は、たぶんOKです。その正体が電気力なのは確かと思います。また地球内部でファンデルワールス力が働いてるだろうという事も、否定できるわけがありません。

　しかし重力は現実に働いていると仮定して探査船の軌道計算を行い、NASAなどはほとんど失敗してない訳ですから、地球内部で全く重力が働いてないとするのは、どうかな？と思います。重力とともにファンデルワールス力の影響も強いんじゃないのか？、という話ならわかります。

　地殻下のマントルが熱っつくてドロドロなのは、火山のマグマを見ればわかります。そうするとマントルに引き込まれた地殻は溶けちゃう訳ですから(^^;)、ボキッと折れて地震を発生するのかいな？とは、個人的には思います。それから、深部地震ほど規模が大きいはずだ、何故なら圧力が高いからが根拠になってるように見えますが、そんな事はありません。

　いくら圧力が高くても四方の圧力が均等なら、地震動とか爆発は不発に終わります。それは発破を一回でも経験すればわかります（何故か破砕屋さんとの付き合いが多い(^^;)）。発破が最も効果を発揮するのは、どこかに圧力解放面がある場合です。だから地表直下の地殻がボキッと折れた時、圧力の低い地表が解放面となって、地表へ大きな揺れがとどきます。なので深部地震は本当に、マントルの放電で起こるのかも知れません。そこは否定できませんけれど、けっきょく誰も行った事がないので、両方の作用を考慮する方が良いと思えます。

　というのは「電気的地球科学への招待」の三浦さんは初めて知りましたが、どうもプラズマ宇宙論の信望者のように見えました。オリジナル（有名な物理学者が提唱したもの）と信望者達の考えるプラズマ宇宙論とは、かなりの温度差がありまして、オリジナルでは宇宙はプラズマとか電気力「だけ」で動いているなんて、一言も言っていません。

　今までは重力一辺倒だったが、重力と電磁気作用の共同作用で宇宙は動いていると考える方が、より妥当ではないか？という考えです。つまり宇宙論において電磁相互作用の効果が軽視されてきたので、そこは反省しようと。自分はオリジナルの方が、まともに見えます。

回答No.4

ddtddtddt

たぶん普通にいうところの「水圧」をイメージしてると思うのですが、ふつうの水圧は、水の「重さ」によって生じます。薄い板でも何十枚も重ねたら、下の板ほど強い圧力を受けるのと同じです。

　よって重力がなければ、水玉内部には表面張力による一定圧力しかない、という話になります（「重さ」がないから）。

　もっとも地球規模くらいの水玉だったら、その中心は自分の重力で、でっかい圧力を受ける事になりますが（地球も同じ）、かわいらしいふつうの水玉では、自身の質量による重力は測定不能なほど小さいです。

補足

http://zao.jp/index.php?blog=12

この説明によると内部に重力は働いていないそうです。

回答No.3

SPROCKETER

確かに表面張力でしょうが、それは水玉が小さいからで、巨大な水球が作れたら重力で丸くなるでしょうね。当然、中心部の圧力も重力で高くなるでしょう。重力とは違いますが、表面張力でも同じ事が起こるかもしれませんね。

補足

水玉の中に注射器で空気を入れる実験もあります。内部に空気の玉が作られて、かなり安定して浮いています。ということは水の層を通じて、外の気圧が伝わっていると考えられます。ちょうどうまく水玉の中心に空気の玉が置かれているということは、なんらかの圧力差が中心に空気を移動させていると思うのですが？

回答No.2

terminator_5

水玉には質量がありますので中心部ほど圧力が高くなります。

ただし直径数センチの水玉では圧力差の測定が極めて困難なほど微小です。

回答No.1

tetsumyi

力は表面張力だけだから、内部の圧力は一定です。