水力自動車２（水位が低いとき）

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• 「水力自動車１」の水の高さを変えて性能の変化を調べてみましょう。
• タンクの高さを低くするために支えのペットボトルの長さを短くしてみます（水位25cmくらい）。
• ホースの出口を指で押さえながらタンクに水を入れ、手を離すと自動車は走り出します。しかし、水位が高いとき（水力自動車１、水位40cmくらい）と比べて遅く、走行距離も短くなります。
• 推進力の大きさは、ホース出口の水の流速（流れの速さ）と流量（流れる水の体積÷時間）の両方に比例します。
  (推進力)＝(水の密度)×(流速)×(流量)
• 「水の高さとエネルギー」で実験したように水面の高さを低くすると出口の流速は遅くなります。そのため、タンクの水位を低くするほど流速と流量の両方が小さくなり、推進力も小さくなります。
• このとき、水の高さのエネルギー（位置エネルギー）が小さくなって性能が悪くなったともいえます。
• この実験動画はJSPS科研費 18K03956の助成を受けて制作しました。

【キーワード】	ジェット推進、位置エネルギー、運動量の法則、作用反作用
【関連項目】	ジェット推進、水の高さとエネルギー、水力自動車１
【参考】	石綿良三・根本光正「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P98-101, P114-117 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P156-157、P192-193

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