活動内容

太い管と細い管

まずは見てみよう!

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • サイホンの原理を利用して水槽の水を流出させます。ホースの太さによって流出する速さがどう変化するのかを調べます。
  • はじめに、太いホース(内直径9mmのホース1本)を使うと軽快に流出しました。
  • 次に、細いホース(内直径3mmのホースを10本たばねた)を使うと流出速度は遅くなります。ホースの断面積は太いホース1本の場合よりも大きいのですが、速度は遅くなりました。
  • 管の中に流体(液体でも気体でもよい)を流すときには、流体の粘性により管摩擦損失という損失が発生します。
  • 管摩擦損失は(同じ長さの管で同じ流速なら)管が細くなるほど大きくなるという性質があります。ですから、この実験では細いホースの場合に抵抗が大きくなり、流出速度が遅くなったのです。
  • 管で流体を流す場合には、できるだけ細い管を使わずに太い管を使えばエネルギーの損失を小さくすることができます。

【キーワード】 管摩擦損失
【関連項目】 短い管と長い管
【参考】 日本機械学会編「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P182−185.
石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P180−181.
更新日:2012.6.1