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ドーナツ型のシャボン玉
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- nagata2017
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イルカは気泡を出してすぐに真ん中を吹き飛ばす。 でも 気泡は 膜ではない。 空気鉄砲も 膜ではない 煙も同じ 同心円状に二つのリングを配置して 石鹸水に浸して取り出したら 内側の膜を消して振ると 瞬間的にできるかもしれない。 高速度カメラで撮影しないと肉眼では確認できないけど。 肉眼では球になったところは見える。
お礼
素晴らしい情報を教えていただき、ありがとうございました。
補足
早速ありがとうございます。中学生がこんなことを考えて、研究しているなんて、日本の未来は少し明るいと思いました。しかし、残念ながら、これは安定なドーナツリングではありません。崩れた細長いシャボン玉です。 構造力学の教科書にドーナツ型の薄肉圧力タンクの材料にかかる応力はリングの場所によって一様でないとあります。応力分布に偏りがある。これは、静的にはドーナツ型のシャボン玉が安定して存在できないことを意味していると思います。 しかし、イルカはリング型の気泡をうまく作ります。 https://matome.naver.jp/odai/2138478145436389801 また、空気砲やたばこの煙リングなどもあるので、静的には存在できなくても回転しながらなど、動的には安定になる可能性はないでしょうか？どうすれば回転するリング状シャボン玉が作れるか？思いつきません。
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コメントありがとうございます。 イルカのリング気泡、段ボール箱でつくる空気砲、たばこリングに共通しているのは、回転するリング状の流れ場だと思っています。ドーナツの周りにあって、中心を出て後ろから戻ってくるような軸対称な流れ場です。回転する流れ場なので、安定した渦環があり、リング状の流れを安定させている。球状の泡の中央を取り去るだけでは安定しないけど、回転していると安定する。そして流線がドーナツ状に閉じるているので、閉じた流線上にシャボン膜があれば存在し続けられると予想します。私には理論的にできない理由が思いつきません。