流体の入口 — 連続の式とベルヌーイ
高2 ✦ 物理 ✦ 流体 ✦ 連続の式とベルヌーイ·高2物理(発展)
動かす前に — どうなると思う？
太いパイプから細いパイプに入ると、水の速さはどうなる？
ヒント: 同じ量の水が通り抜ける。狭くなったら…？
細い側 v₂3.00 m/s
流量 Q3.00 相対
圧力差 ΔP4.00 kPa
今日のアトリエ：水路と樋（とい）
その 1水を 通す・絞る・導く — これが水路師の仕事。庭のホース、シャワー、霧吹き、飛行機の翼まで、 身の回りで水や空気が通る「太い／細い」のあいだで起きていることを 見ていきます。
2 つだけ覚えること
その 2- 連続の式 Q = A · v: 同じ量の流体が太い場所から細い場所へ通り抜けるので、 狭くなれば速くなる。粒子が細いところでギュッと詰まるのが見える。
- ベルヌーイの定理 P + ½ρv² = 一定: 速い場所ほど圧力は低い。流れの速さと圧力はトレードオフ。 これがあとで翼の揚力や霧吹きにつながる。
このアトリエ卓でできること
その 3- 右の 4 つのつまみ で配管の太さ・流入速度・流体の密度を変え、流線・粒子・圧力計が 連動して動くのを観察できる。
- 「考えてみよう」 タブで、つまみを動かす前に予測する練習ができる。 「狭くなったら圧力は上がる？下がる？」を直感で答えてから試してみよう。
- 「使い道」 タブで、ホース・シャワー・霧吹き・カーレースのダウンフォース・翼の揚力 といった身近な現象に、ここで学んだ式がそのまま使われている例を見る。