カルマンうずを作る実験を行いました!カルマンうずとは、水や空気などの流れが柱にぶつかったときや、水や空気の中で柱を動かしたときに、柱の後ろにできるたがいちがいのうずのことをいいます。実験方法のちがいによって、カルマンうずのようすがどのように異なるのかを確かめてみました!
カルマンうずのつくり方
① 水400mLに、牛乳10mLを入れて、よくかき混ぜる。
② ①をバットの底から3㎜程度の高さになるまで注ぐ。
③ バットの端に、墨汁を4~5滴入れる。
④ 水面が静かになったら、ストローを墨汁に立て、一定の速さでまっすぐ動かす。
⑤ どんな形ができたか、記録する。
まず牛乳を用意します。
ビーカーに牛乳を量り取ります。
牛乳を水にとかしてうっすーい牛乳を作ります。
うっすーい牛乳をバットに入れ、バットの端に墨汁をたらしそれをストローですーっと引っぱっていきます。
見事にカルマンうずができました!
時間が経つにつれてうずが大きくなっていきました。
追加実験で、牛乳水溶液にせんたくのりを量を変えて加えてみました。
せんたくのりを加えて粘性の加わった水で再度実験を行うことにしました。
加えるせんたくのりの量をビーカーで慎重に量っています。
それぞれのバットに異なる量のせんたくのりを加えて実験の準備完了!
墨汁をたらしてっと。
墨汁の広がり具合がせんたくのりの量によって異なりました。
せんたくのりの量が一番多いものでは、墨汁はほとんど広がりませんでした。
ストローを入れて引っぱってみると、・・・。
すーっとまっすぐ線が伸びるだけでうずはできませんでした。
ちがう濃度でやってみてもうずはできませんでした。
濃度が濃い方がはっきりとした線になりました。
一番濃いやつです。
3本引いても3本ともうずはできません。
待っても線の幅が広がるだけでうずはできませんでした。
バットの角にぶち当たったところがうずらしくなりました。
これも角にうずっぽいのができました。
時間が経つと墨汁が沈んでしまって模様が見えにくくなってきます。
墨汁を多めに入れて実験してみました。
墨汁の色は濃く見えるのですが、やはりカルマンうずはできませんでした。
あらためて大きいバットに入れてやり直してみたところ、うずができました!
小さいバットよりも大きいバットで実験を行った方が成功します!
次は、コーヒーの上に牛乳を入れて牛乳を引っ張ってカルマンうずを作る実験を試みました。
ブラックコーヒーをバットに入れます。
コーヒーに牛乳をたらしてストローで引っ張ったのですが、牛乳がコーヒーにすぐに混ざってコーヒー牛乳になってしまいました。
墨汁で行う実験に戻り、次はストローを引っぱる速さを変えてみました。
ゆっくり引っぱるとうまくいきませんでした。
はやく引っ張ると、カルマンうずができました!
あまりたくさん水を入れると深いので墨汁が沈み込んで、きれいに見えなくなってしまいます。
うずだらけになりました!
小さいバットではやはり何回やってもうずはできませんでした。
大きいバットに墨汁を入れて、いろんな引っぱり方でうずを作りました。
墨汁がなかなかストロ-についてこなかった?
一応うずは生じています。
大きいうずができました。
たくさんのうずが集まっています。
おもしろいので、次回も引き続きカルマンうずの実験をやってみようと思います。