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展示ガイド

うかぶボール・すいつくボール

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展示作品の狙い

展示品のねらい
 スイッチを押すと空気が流れ、ボールが浮かびます。浮かんだボールは、ゆらゆら揺れても空中にとどまり落ちてきません。その秘密は、ボールの形と空気の流れにあります。この展示品は、目には見えない空気の性質を空気中に浮かぶボールの動きから学ぶことができます。

知識プラスワン

【うかぶボール】
 ボールは、下から流れてくる空気を受けて浮き上がります。空気があたるところが丸いことで、当たった空気はボールの表面に沿ってなめらかに流れていき、ボールを包み込むような流れになります。下から当たる空気でボールが浮き上がっているわけですが、前後左右にふらついても落ちていかないのは、この包み込むような空気のはたらきによります。このとき、ボールの表面の空気の流れは、たまねぎに似て層をつくっています。このような流れ方を「層流」といいます(図1)。
 もし、ボールに当たる空気が強すぎると「層流」はできず、はねかえったり細かなうずができたりして、きれいにボールを包み込む空気の流れができません。このため、ボールは安定して空気中に浮かぶことができません。

【すいつくボール】
 ボールをかさへ近づけると、ボールはかさにすいつくように浮き上がります。空気が出ているのに、そこにすいつくのはとても不思議な現象に思えます。
 これはボールに当って通り抜けていく空気が、その道筋の中で気圧が下がる部分があるからです。ボールの上の部分の気圧が下がりますから、ボールは下から大気圧で押される形になり、ボールは空気の吹き出し口にすいつくのです(図2)。

 


【 参考資料 】

文 学芸員 小塩哲朗・山田吉孝

 

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