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子供のころ不思議に思ってた現象とよく似てる。かも。
ボールに、上面図で ↑○↓ のように回転をかける。(a). 前方空中に投げた時 → ボールは右に曲がる(b). 卓球のラケットで前方に打ち出した時 → ボールは左に曲がる
単に後者の場合に、卓球台との摩擦(『前後で非対称』になっている)の効果が空気とのそれに優越する、というだけなのだけど。
空中の場合は摩擦というより、飛行機の翼と同じ原理ですね。
右側の方が空気の流れが早くなり密度が下がるので、そちらに吸い寄せられます。
元コメ書いた者です。なるほどそうでした。ベルヌーイの定理 [cradle.co.jp]っすね。
ベルヌーイの定理は動圧と静圧の和が一定となることを示しており、速度が速くなると圧力が下がり、逆に速度が遅くなると圧力が高くなることを表しています。
ボールが100km/sで↑に進むとき、ボール表面が回転によって100km/sで↓になっていたら±0だと思うけど、それでも空気の密度が減るの?空気の流れが速くなるってどこがどういう仕組みで?
プラマイゼロの認識は合っていると思います。元コメの「密度」は、正しくは「圧力」です。蛇足かも知れませんが、たぶんこんな感じのプロセスです。-----ボールが前方に進むと、空気抵抗を受けます。つまり、常に前方から空気が飛んで来る状態。
↓↓↓ ○ ↓↓↓
このボールに元コメのような回転をかけると、ボール近傍の空気がボールとの摩擦力により引き摺られ、回転と同じ方向に動きます。
↓↓↓↑○↓↓↓↓
ボール近傍の空気の動きは、 ボールの左側: 周囲の空気の流れに逆らう向き ボールの右側: 周囲の空気の流れと同じ向きになります。ボールの左側の空気はボールの右側よりも大きな抵抗を周囲の空気流から受けるため、より大きく減速します。
(遅い空気流) ○ (速い空気流)
ベルヌーイの定理により流速の速い側(右側)の圧力が低くなるため、ボールはそちらに吸い寄せられます。
# 「左がより大きく減速するなら、左に曲がるのでは?」# 「より速い空気流(ボール右側)から、より大きな圧力を受けるのでは?」# という直感には反しますよね・・・
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物事のやり方は一つではない -- Perlな人
卓球の不思議 (スコア:2, 興味深い)
子供のころ不思議に思ってた現象とよく似てる。かも。
ボールに、上面図で ↑○↓ のように回転をかける。
(a). 前方空中に投げた時
→ ボールは右に曲がる
(b). 卓球のラケットで前方に打ち出した時
→ ボールは左に曲がる
単に後者の場合に、卓球台との摩擦(『前後で非対称』になっている)の効果が
空気とのそれに優越する、というだけなのだけど。
Re:卓球の不思議 (スコア:0)
空中の場合は摩擦というより、飛行機の翼と同じ原理ですね。
右側の方が空気の流れが早くなり密度が下がるので、そちらに吸い寄せられます。
Re:卓球の不思議 (スコア:1)
元コメ書いた者です。
なるほどそうでした。ベルヌーイの定理 [cradle.co.jp]っすね。
ベルヌーイの定理は動圧と静圧の和が一定となることを示しており、
速度が速くなると圧力が下がり、逆に速度が遅くなると圧力が高くなることを表しています。
Re: (スコア:0)
ボールが100km/sで↑に進むとき、ボール表面が回転によって100km/sで↓になっていたら±0だと思うけど、それでも空気の密度が減るの?
空気の流れが速くなるってどこがどういう仕組みで?
Re:卓球の不思議 (スコア:2, 参考になる)
プラマイゼロの認識は合っていると思います。元コメの「密度」は、正しくは「圧力」です。
蛇足かも知れませんが、たぶんこんな感じのプロセスです。
-----
ボールが前方に進むと、空気抵抗を受けます。
つまり、常に前方から空気が飛んで来る状態。
↓↓↓ ○ ↓↓↓
このボールに元コメのような回転をかけると、ボール近傍の空気が
ボールとの摩擦力により引き摺られ、回転と同じ方向に動きます。
↓↓↓↑○↓↓↓↓
ボール近傍の空気の動きは、
ボールの左側: 周囲の空気の流れに逆らう向き
ボールの右側: 周囲の空気の流れと同じ向き
になります。
ボールの左側の空気はボールの右側よりも大きな抵抗を周囲の空気流から
受けるため、より大きく減速します。
(遅い空気流) ○ (速い空気流)
ベルヌーイの定理により流速の速い側(右側)の圧力が低くなるため、
ボールはそちらに吸い寄せられます。
# 「左がより大きく減速するなら、左に曲がるのでは?」
# 「より速い空気流(ボール右側)から、より大きな圧力を受けるのでは?」
# という直感には反しますよね・・・