SWIM
FLOW LAB
WATER LIBRARY実験する ↗トップへ ↗

VISCOSITY

粘性

動きが 隣の水へ伝わる

水を挟んだ上の板を右へ動かす

上の板を右へ動かす下の板は固定上ほど速く動く
矢印の長さは相対的な速さの違い。平行な面の間の定常流の概念図 手の周囲の再現ではありません

粘性は隣り合う水の速度差に応じて力を伝える性質

上の板を一定の速さで動かし下の板を固定した定常流の模式図 矢印は各高さでの相対的な速さを表します

QUESTION 01

矢印が上ほど長いのは、なぜ?

上の板は動き、下の板は止まっているからです。水の粘性は、隣り合う層の速度差に応じて力を伝えます。

図は十分に広い平行な板の間で、流れが落ち着いた単純せん断流を考えています。上の板に近い水ほど速く動く、という関係を矢印の長さで示しています。

QUESTION 02

密度と粘性は、同じ「重さ」?

別の性質です。密度は体積あたりの質量、粘性は速度差に応じた力の伝わり方に関わります。

重い液体ほど必ずねばりが強い、とは言えません。量だけを比べず、どちらの性質について話しているかを分けると、水の説明が読みやすくなります。

理解をもう一歩密度 ↗水の重さを、同じ体積から考える。

QUESTION 03

泳ぐ手の周りにも、そのまま当てはまる?

粘性は関わりますが、この直線的な速度分布をそのまま移せません。

手や板の周囲では、縁を回り込む流れ、加速、剥離、三次元の動きがあります。単純な図で基本をつかみ、次に板の縁の記事で形の影響を見てみましょう。

基本原理と、図の条件

このページは基礎物理の解説です。図は条件を絞った模式図で、実験写真や泳者の測定値ではありません。

OpenStax / College Physics 2e — 粘性の基本原理(英語) ↗

板や泳者を扱う研究の条件も読む ↗