OBSERVE. UNDERSTAND. EXPLORE.

水の「なぜ」を、探しに。

気になるカテゴリから、次の問いへ。
トップページと同じ順序で、観察から研究へたどれます。

43記事 · 59の入口

同じ記事への入口を複数のカテゴリに掲載しています。

01

一滴からひろがる世界

空気中を落ちる一滴。速さは、見た目だけでは分かりません。

01 / DROP 理論・実験に基づく整理

雨粒は、どこまでも速くなる？

落とした一滴は速くなる。では、空の高いところから落ちてくる雨粒は？空気の存在を入れて考えると、答えは変わります。

研究：K. V. Beard · 1976 · Journal of the Atmospheric Sciences

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丸い形、縦長の形、平たい形。輪郭を見比べる入口です。

01 / DROP レビュー論文

落ちる水滴は、丸いまま？

水滴を描くと、先の尖ったしずく形にしたくなります。でも、空気中を落ちる雨粒は、その形のままではありません。輪郭に注目してみましょう。

研究：M. Szakállほか · 2010 · Atmospheric Research

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計算することと、実際に確かめること。その二つをつなぎます。

01 / DROP 数値研究

小さな雨粒の速さを、計算で確かめる

目で追いきれないほど小さな滴。その落下を、空気と水を一緒に計算して確かめた研究があります。計算の答えは、どのように確かめるのでしょう。

研究：C. R. Ong・H. Miura・M. Koike · 2021 · Journal of the Atmospheric Sciences

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触れる、その直前。水滴と水面の間にも空気があります。

02 / IMPACT 高速撮影実験

触れる瞬間、空気はどこへ？

水滴と水面の間にも、空気があります。二つが触れる短い瞬間、その空気はすべて逃げられるのでしょうか。高速撮影は、目には見えない隙間を捉えました。

研究：S. T. Thoroddsen・T. G. Etoh・K. Takehara · 2003 · Journal of Fluid Mechanics

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水面の下に、空気のあるくぼみが広がります。

02 / IMPACT 実験・理論

水面のくぼみは、どこまで深くなる？

一滴が消えたあとにも、水面は動き続けます。下へ広がるくぼみは、ずっと深くなるわけではありません。押し広げる動きと、戻ろうとする働きを見ていきます。

研究：A. Bisighiniほか · 2010 · Physical Review E

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水面に開いたくぼみと、水に囲まれた空気を見分けます。

02 / IMPACT 実験・数値研究

くぼみの中に、気泡が残るのはなぜ？

水面の下に残る気泡は、水の中から空気が突然生まれたものではありません。くぼみが閉じるとき、どこに空気が残るかが鍵になります。

研究：Z. Xu・T. Wang・Z. Che · 2022 · Physical Review E

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上へ伸びる縁と、下へ広がるくぼみを一続きに見ます。

03 / CROWN 実験・理論

王冠とくぼみは、つながっている

上へ伸びる王冠と、下へ広がるくぼみ。反対向きの動きに見えますが、一つの着水から生まれ、つながって変化しています。

研究：R. Dandekarほか · 2025（オンライン2024）· Journal of Fluid Mechanics

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薄い水の縁から、細い突起と小さな雫へ。

03 / CROWN 数値計算・安定性解析

王冠の縁は、なぜ小さな滴に分かれる？

王冠の縁をよく見ると、なめらかな輪から細い突起が伸び、雫が離れていきます。水は、どこで分かれ始めるのでしょう。

研究：G. Agbaglah・R. D. Deegan · 2014 · Journal of Fluid Mechanics

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取り込まれる場合と、噴き上がる場合。異なる結果を並べています。

03 / CROWN 実験

どんな一滴にも、王冠はできる？

一滴が触れれば、いつも華やかな王冠ができるのでしょうか。静かに合体する着水もあります。形を決める条件へ視点を移してみます。

研究：H. Zhao・A. Brunsvold・S. T. Munkejord · 2011（オンライン2010）· Experiments in Fluids

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一つの中心から、いくつもの輪が見えてくる。

04 / RIPPLE 理論研究

波紋に、いくつもの輪がある理由

一滴しか落としていないのに、輪は一つではありません。水面に並ぶ細い輪を、いろいろな波が重なった姿として見てみましょう。

研究：B. Le Méhauté · 1988 · Journal of Fluid Mechanics

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見える波紋の下にも、水の動きがあります。

04 / RIPPLE 波面の測定実験

落下のエネルギーは、全部波になる？

大きく広がる波紋は、着水の主役に見えます。でも、見えやすい動きに、エネルギーの全部が集まるとは限りません。測定すると何が分かったのでしょう。

研究：C. Craeye・P. W. Sobieski・L. F. Bliven・A. Guissard · 1999 · IEEE Journal of Oceanic Engineering

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波立つ水から、穏やかな水へ。違いを観察する入口です。

04 / RIPPLE 理論研究

波紋は、なぜ弱くなる？

波紋は広がるうちに、だんだん見えなくなります。広い範囲へ分かれることに加え、水そのものの性質も揺れを弱めています。

研究：A. Armaroliほか · 2018 · Physical Review Fluids

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02

渦は、生まれて流れていく

流れは、どこから渦になる？を考える概念画

01 / BEND二次元・粘性流れの数値計算

流れは、どこから渦になる？

細い流れが曲がり、小さな巻き込みへ。丸い形が見える前にも、水の中では変化が始まっています。

研究：Xu & Nitsche（2015）

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回っている渦は、なぜ移動する？を考える概念画

02 / DRIFT円柱と点渦対の理論モデル

回っている渦は、なぜ移動する？

回転しているのに、中心の場所も変わる。その二つの動きを分けると、渦を「流される固い輪」と見る誤解がほどけます。

研究：Vasconcelos・Moura・Schakel（2011）

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ひとつの渦のあとに、なぜ次が生まれる？を考える概念画

03 / SHED円柱後流の可視化実験

ひとつの渦のあとに、なぜ次が生まれる？

ひとつが離れると、また次の巻き込みが見える。物体の後ろは、ただ水がよどんで閉じた場所なのでしょうか。

研究：Perry・Chong・Lim（1982）

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03

板で水を押すと、水はどう動く？

板で押した水は、どこへ動く？を考える概念画

01 / PUSH長方形板の水槽実験・力と流れの測定

板で押した水は、どこへ動く？

前へ進む水も、周囲へよける水もある。板の前・縁・後ろをひとつのつながりとして考える入口です。

研究：Griftほか（2019）

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板の縁では、何が変わる？を考える概念画

02 / WRAP半無限平板・始動渦の数値研究

板の縁では、何が変わる？

水は板を通れない。それでは、縁を越えたところで何が起こるのでしょう。鋭い端の研究から、回り込みと巻き込みの違いを考えます。

研究：Luchini & Tognaccini（2002）

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板の後ろでは、水はどちらへ動く？を考える概念画

03 / ROLL二次元・非圧縮・粘性流れの数値計算

板の後ろでは、水はどちらへ動く？

「後ろだから後ろへ流れる」とは限りません。大きな巻き込みと、その中の局所的な向きを分けて眺めます。

研究：Koumoutsakos & Shiels（1996）

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04 WATER SCIENCE水の性質

密度

同じ大きさでも、水は重い

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粘性

動きが隣の水へ伝わる

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水圧

深いほど、水圧は大きい

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浮力

押しのけた水と、浮く力

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画像は生成した概念表現です。実験結果ではありません。

05 SHAPE & FLOW形と流れ

前の水

板で押した水はどこへ動く

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縁の流れ

回り込みと巻き込みの違い

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後ろの渦

見る場所で変わる水の向き

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姿勢と抵抗

体の向きと水の受け方

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画像は生成した概念表現です。実験結果ではありません。

06 WAYS TO SEE水を見る視点

一滴の形

表面張力から水を見る

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浮く力

押しのけた水と浮力の関係

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渦の誕生

巻き込みが生まれる条件

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水の密度

同じ体積で重さを比べる

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画像は生成した概念表現です。実験結果ではありません。

07 READ THE WATER研究の読み方

姿勢と抵抗

この記事で確かめること

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比較の条件

何をそろえて比べたのか

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図から読む

研究の図で確かめる

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研究を読む

出典と適用できる範囲

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この4つは「姿勢と抵抗」の記事内にある、別々の節への入口です。

08 WATER JOURNAL水の問い

渦はなぜ生まれる

流れが巻き込む条件を読む

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渦はどう運ばれる

回転と移動を分けて考える

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渦はなぜ連なる

渦列の研究をたどる

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水はどう回り込む

板の縁の流れを読む

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画像は生成した概念表現です。実験結果ではありません。

画像は現象を伝えるための概念表現です。実験写真・計算結果とは区別して掲載しています。

09

泳ぎの研究をやさしく読む

シミュレーターで引用した研究・基礎資料・指導事例。対象と条件、わかったこと、言えないことを分けて解説します。

けのびで見るのは前？下？

ARTICLE 06 / SWIMMING 頭の位置と水の抵抗

けのびで見るのは前？下？

頭は下げるほどいい？研究が比べた姿勢を図で分け、楽にそろう位置を考えます。

Cortesi & Gatta（2015）／Zaïdiほか（2008）

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指の間隔を3通りで比較した模式図

最新記事 / SWIMMING 模型・数値解析・風洞実験

泳ぐときの指は閉じる？少し開く？

指の隙間と親指の位置を、4つの研究から考える。

Marinhoほか（2009・2010）／Minettiほか（2009）／van Houwelingenほか（2017）

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けのびの生成イメージ

09 / SWIMMING 特集

けのびから泳ぎをつなぐ

浮くことと進むことの違いから四泳法で戻りたい形まで

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頭の位置でけのびの抵抗は変わるを考える説明図

09 / SWIMMING 実測研究

頭の位置でけのびの抵抗は変わる

頭だけを動かして比べた、10人のけん引実験。

Cortesi & Gatta（2015）Effect of The Swimmer’s Head Position on Passive Drag

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同じ姿勢でも身体が違えば抵抗は違うを考える説明図

09 / SWIMMING 実測研究

同じ姿勢でも身体が違えば抵抗は違う

体格と姿勢を分けて読む、若い競泳選手60人のデータ。

Cortesi et al.（2020）Passive Drag in Young Swimmers: Effects of Body Composition, Morphology and Gliding Position

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息を吸うとどこが浮くを考える説明図

09 / SWIMMING 実測研究

息を吸うとどこが浮く

空気の量だけでは説明しきれない、水平姿勢の保ち方。

Watanabe, Wakayoshi & Nomura（2017）New evaluation index for the retainability of a swimmer’s horizontal posture

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浮力は身体をどちらに回すを考える説明図

09 / SWIMMING 動作モデル研究

浮力は身体をどちらに回す

静止したけのびと、腕や脚が動く泳ぎを分けて考える。

Cohen et al.（2014）Pitching effects of buoyancy during four competitive swimming strokes

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深さで変わる滑走抵抗を考える説明図

09 / SWIMMING 数値解析

深さで変わる滑走抵抗

水面からの距離を変えた、3D計算の答え。

Novais et al.（2012）The Effect of Depth on Drag During the Streamlined Glide: A Three-Dimensional CFD Analysis

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泳ぎの水流は止まった形だけではわからないを考える説明図

09 / SWIMMING 研究レビュー

泳ぎの水流は止まった形だけではわからない

計算・水流撮影・ロボットをつなぐ研究レビュー。

Takagi et al.（2016／オンライン2015）Numerical and experimental investigations of human swimming motions

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水は身体に沿いそして離れるを考える説明図

09 / SWIMMING 数値解析

水は身体に沿いそして離れる

身体の凹凸と後流を調べた、けのびのCFD。

Sato & Hino（2010）CFD simulation of flows around a swimmer in a prone glide position

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けのび中には上下の力と回転もあるを考える説明図

09 / SWIMMING 数値解析

けのび中には上下の力と回転もある

速度・深さ・迎角を変えた2D粒子法の研究。

Liu et al.（2024）Analysis of fluid force and flow fields during gliding in swimming using smoothed particle hydrodynamics method

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泳いでいるときの抵抗はどう測るを考える説明図

09 / SWIMMING 系統的レビュー

泳いでいるときの抵抗はどう測る

75研究から見る、測り方と数字の読み方。

Numerical and experimental methods used to evaluate active drag in swimming（Frontiers in Physiology, 2022）

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手のひらだけでなく手の甲にも注目するを考える説明図

09 / SWIMMING 実測研究

手のひらだけでなく手の甲にも注目する

24人のクロールを、圧力センサーとカメラで調べる。

Koga et al.（2022）Relationship Between Hand Kinematics, Hand Hydrodynamic Pressure Distribution and Hand Propulsive Force in Sprint Front Crawl Swimming

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回転数を上げるときに確かめたいことを考える説明図

09 / SWIMMING 実測研究

回転数を上げるときに確かめたいこと

最大時の120%まで回転数を上げた実験。

Koga et al.（オンライン2020／巻号2024）Effects of exceeding stroke frequency of maximal effort on hand kinematics and hand propulsive force in front crawl

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長く進むか速く回すか両方を一緒に見るを考える説明図

09 / SWIMMING 実測研究

長く進むか速く回すか両方を一緒に見る

若いスプリンター38人の推進力とストローク。

Morais et al.（2022）Understanding the Role of Propulsion in the Prediction of Front-Crawl Swimming Velocity and in the Relationship Between Stroke Frequency and Stroke Length

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トップ選手にもひとつの回転数はないを考える説明図

09 / SWIMMING レース分析

トップ選手にもひとつの回転数はない

324人のレースから、頻度と距離の分布を読む。

Staunton, Ruiz-Navarro & Born（2025）Stroke rate–stroke length dynamics in elite freestyle swimming: application of kernel density estimation

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速度が2倍なら抵抗はどうなるを考える説明図

09 / SWIMMING 基礎資料 / NASA

速度が2倍なら抵抗はどうなる

抗力式を、数字の意味から読む。

NASA Glenn Research Center — Drag Equation

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速い流れはいつ圧力が低くなるを考える説明図

09 / SWIMMING 基礎資料 / NASA

速い流れはいつ圧力が低くなる

ベルヌーイの式は、前提と一緒に使う。

NASA Glenn Research Center — Bernoulli’s Equation

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水の密度や粘りはどこから来る数字を考える説明図

09 / SWIMMING 参照データ / NIST

水の密度や粘りはどこから来る数字

NISTの物性値を、条件付きのデータとして使う。

NIST Chemistry WebBook, SRD 69 — Thermophysical Properties of Fluid Systems

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キックのあと速さを残す姿勢へ戻れるを考える説明図

09 / SWIMMING コーチ資料

キックのあと速さを残す姿勢へ戻れる

The Race Clubの指導・計測事例を読む。

Gary Hall Sr. / The Race Club — How to Finish your Breaststroke Pullout

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ドルフィンキックをどこから観察するを考える説明図

09 / SWIMMING 動作の図解と研究

ドルフィンキックをどこから観察する

蹴り下ろしと蹴り上げを一周期で図解。振幅・頻度・前進距離を分けて理解します。

研究：Yamakawaほか（2022）／指導：The Race Club

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