不思議な水槽・解答編

先日の水族館の記事で、不思議な水槽の写真を載せました。

 

 

水槽の横に穴が開いていて、手を入れられるようになってます。

水槽の横に穴が開いているのに、水は漏れてこない・・・・・まあ、不思議。

これはどうしてでしょうか？？？

 

 

ちょっぴり考えてから、続きを読んでくださいませ。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

考えました？何か思いつきました？

ま、出し惜しみするほどのことでもないので、説明を・・・・・

まず、水槽の横に穴を開けると水が漏れるのはなぜか、から考えてみましょう。

　図・１

（水槽の横の穴は、説明しやすいように飛び出した状態にして描いてあります）

水槽にこのような横穴を開けると、 普通なら水がこぼれて水位は穴の位置まで下がりますよね。

なぜかというと、大きな水槽の大気圧（赤矢印）と、水圧（ピンク矢印）が水を押すからです。

穴の入り口からも大気圧（緑矢印）がかかりますが、大きな水槽からの”大気圧＋水圧（赤＋ピンク）”の力のほうが大きいため水が押されてこぼれてしまうのです。

 

 

では、こぼさないためにはどうするか。

”赤＋ピンク”の力を小さくすればいいのです。つまり・・・・・

図・２

 

水槽を密閉し、ポンプで水槽内の空気を吸い上げて（黄色矢印）真空にするのです。

すると水を押す大気圧（赤矢印）がなくなります。

そして、水槽内の押す力と、穴からの大気圧が等しくなったとき（赤＋ピンク＝緑）に水はこぼれなくなるのでした。

ざっくり説明すると、こんな感じです。＾＾

 

 

ほらほら、昔やりませんでした？

『コップの中に水を入れて上に紙を置いたあと、ひっくり返しても水がこぼれない～！ 』

というヤツ。

アレも、コップの中の水の重さ（水圧）と、紙を押そうとする大気圧が等しくつりあって水がこぼれないんでしたよね。

あれと似たようなことを、こんな大きな水槽でやっていたのでした。

 

 

 

こんな説明でわかりました？

うろ覚えなので、大きな間違いがあったら指摘してくださいませ。

その他の苦情は受け付けませんが。（笑）

ではでは～～～　（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（；＾＾） ニゲニゲ

コメント 10

多分、コップをひっくり返しても水か零れない、あの原理だとは思いました。
でも、それ以上はさっぱり解りませんでした・・・。
流石、理科系のはるまきママさん。文化系の僕は、脱帽するしかありません・・・。
by albireo (2007-09-12 22:46) 

密閉された真空の水槽・・・・を想像したら、なんだか呼吸が苦しくなってきてしまった理科音痴な私でございました・・・・（苦笑）
ところで、その水槽に私の手をいれたら、手湿疹も良くなるかなー、と期待ｗ（また最近、症状があやしくなってきてしまっていて＾＾；）
by かの (2007-09-13 00:13) 

↑理科音痴というより、生物音痴？（＾＾；
魚の気持ちになって、その上で苦しくなってますからね・・。バカもほどほどに・・・て感じです（苦笑
by かの (2007-09-13 00:18) 

先に解答編を読んでしまいました...（ペコリ）
とりあえず私も手を入れてみたいです〜ｗ

この水槽の下からもプクプクと空気が出てきてるとすると
大気圧がだんだん上がってきて
こぼれちゃったりしないのかなーなんて思いましたけど
でも、やっぱりこぼれないんでしょうねー(^^;
by (2007-09-13 02:48) 

＞albireoさん
水族館の水槽横に書いてあった説明の受け売りなんですが・・・　＾＾；
この水槽を目の前にすると、『わぁ、面白そう！』と手を突っ込むタイプと
『えぇ？これってどうなってるの？』と仕掛けの方が気になるタイプとに
分かれるようです。
（私は後者でした）

＞かのんさん
このまんまだと、魚も窒息すると思います。（笑）
水草を入れるなり、空気を循環させるなりして酸素を入れている
はずですし、水質管理のために他にもイロイロ装置のだと思いますが、
おおまかな原理はこんなカンジ、ということで。＾＾
それでも、閉所恐怖症の魚だったら耐えられない空間でしょうね。＾＾；

ドクターフィッシュ、調べると結構イロイロなところに出没（？）している
みたいです。
アトピーに効果があるそうなので、手湿疹にも効くのかなぁ？
くすぐったくて、気持ちいいそうですよ。（体験者談）

＞ばあんばんさん
余分な角質を取ってくれるらしいです。＜ドクターフィッシュ。
私は顔を突っ込んで見たい、と思ってしまいました。（ぉぃ）

プクプクと空気を出していても、その分を常に吸い上げることで
調整しているんでしょうねぇ。
珍しく真面目なお勉強記事になってしまいました。＾＾；
by はるまきママ (2007-09-13 11:29) 

うーむ、理屈は解るけど、、それでも不思議だよねぇ〜、、、
by アキオ (2007-09-13 14:04) 

やった！合ってた（喜）
お魚向けの酸素は、水の中に溶けてる分でOK、ということですね。
うまく溶かしてあげて、呼吸ができるようになってればだいじょうぶですもんねー。
…私、理系だったのかなあ…（笑）用は計算が苦手だった、ということらしいんですよね、多分＾＾；
by 斉藤ようこ_nina (2007-09-13 14:44) 

＞アキオさん
あ、それは確かに。
理論を説明してもらっても、実際に自分で体感してみたいですよねぇ。

＞ひなぐまさん
はい、ご名答～！！（パチパチ）
私、理系といってますが、物理はダメでした。＾＾；
○○の法則だの、定理だの、公式だのを覚えるのが苦手で・・・・・
（物理は、ってことは他は良かったのか？なんてツッコまないで。笑）
by はるまきママ (2007-09-14 09:56) 

文系の人ですと、たぶん「突っ込む口」が上向いてるとコボれないと思っちゃう人多いと思います。「突っ込む口」が下向いてれば明らかにコボれますけど。この「突っ込む口」が仮にストローだとすると、こぼれてくるって思えないですもん。
文系のワタシですが、この手の話はコドモの頃に学研のヒミツシリーズなんかでめちゃめちゃ読んだことあるので何とか記憶ありました！

しかしこの絵作るのもタイヘンでしょうに…やっぱ理系の血が騒ぐ？
by nal (2007-09-15 11:33) 

＞nalさん
突っ込む口が上に向いているとこぼれない、という発想にびっくりです。
まあ、きっと真葵はそう思っていると予想はしてますが・・・
描きなれない絵を描いて、肩がこりました。＾＾；
by はるまきママ (2007-09-18 18:37)