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3色の液体が混じり合い、その後元通りになるという摩訶不思議なクエットセル実験

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 まるで途中から逆再生しているように見えてしまうかもしれないこの実験は、クエットセルと呼ばれる容器を使い液体のレイノルズ数を測定する為にニューメキシコ州大学の物理学科で行われたもの。

This is the coolest science experiment you’ll see all week

 3色に着色されたのはコーンシロップという粘度のある液体で、レイノルズ数が大きくなると、各流体要素が別個に運動し、流れ場が乱流に近づくというのだけれど、詳しいことは科学班のおともだちに解説してもらいたいんだ。パルモはとにかく、なんかすごい!くらいのレベルでしかなくってごめんよ。

 関連動画:いろんなものが振動する様子をスローモーションで

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この記事へのコメント 42件

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  1. 水みたいな液体と違って慣性が働きにくいからこんなことが出来るのか

    • 評価
  2. ウィキペディアによると「層流(そうりゅう)(laminar flow)とは、各流体要素が揃って運動して作り出す流れのことである。」
    かき混ぜられているように見えても、ゴムを伸ばしたのと似た状態だから、逆回しで元に戻るということでしょうね。

    • 評価
    1. うーん、レイノルズ数が大きくなると乱れが大きくなって流れに垂直な方向(この場合円に対して中心や外側に向かう方向)にまざりやすくなるからその説明は逆じゃないかなあ。
      逆にこの場合ものすごくどろどろ(粘性が高い)してるからレイノルズ数は小さくて円の中心や外側方向に液体がまざらないので逆回転させれば元に戻る。よって米3や7のイメージで良いと思う。

      • 評価
    2. 層流だから同じ数だけ巻き戻せば元の状態に戻る。ってのは思いつかなかったなぁ
      液体は普通ある程度以上の流速になるとランダムの振動(乱流)を起して混ざっちゃう
      どれぐらいの速度で乱流が発生するかの数値が「レイノルズ数」
      コーンスターチは粘性が高くレイノルズ数が高いのであの程度の速度では
      ずっと層流のままで、同じ流れを逆転してやると動画のとおり。>>3かな。

      • 評価
  3. 周りに何も無いのがかえって不自然な画像に見えてしまうのだが

    • 評価
  4. コーンシロップ、みんな大好きあまーいシロップにこんな秘密が・・・

    • 評価
  5. 別に混ざってるわけじゃないんだな
    多分薄い層みたいになってるだけと見た
    詳しい人教えて

    • 評価
  6. 良く解らんが、粘度が高いと慣性で不規則に混ざらないってことかな?
    逆に回せば同じ運動をするので最初の状態に戻る。

    • 評価
  7. 分離するところはみせてなかったけど、3日前の「ひるおび」で、手品師の方(ふじいあきら)が、
    一度混ぜ合わせた液体を再度分離してた。

    • 評価
  8. きっと3色はちょっとずつ奥行きをずらして注入されたんじゃないか。
    上から見ると渦巻きがそれぞれ間隔をあけて巻いているに違いないぞう。

    • 評価
  9. 初めて見た面白い実験!!!
    てか ふわとろ恐怖gifに目がいって集中できない><

    • 評価
  10. 粘度の高いポリマー性溶液だろうね。
    濃いセメダインとでも言っておこうw

    • 評価
  11. そういえば、でんじろう先生がシャーレで同じような実験をしたのをテレビで見たような気がする。
    シャーレのフタを回すと模様が伸びて、逆回転で元に戻る。
    模様が完全につながるとダメで、色の配置に注意が必要だったかな。

    • 評価
  12. 格色のマーカーは存在する層が異なり層間の乱れ(混合)は無い
    容器内の透明の液体は独自の性質を持っており(レイノルズ数が低い)
    回転に伴う要素の移動によって場の乱れを生じてはいない
    しかし透過光として見れば要素の移動により各色は
    軸を中心とした同心円の層上で位置が重なり合うので
    あたかも混合されたかのように見える
    層が乱れていないので逆転させれば元に戻る
    それだけでは?

    • 評価
  13. ゆっくり回せば乱流にならないよ
    早く回せば乱流になるよ
    ってのを簡単に見せる実験
    この実験は、早く回すと同じ素材でも流れの違いが生じるのをはっきり見せるためのもの

    • 評価
  14. これ、ただ単にポリマーを液体の中に入れて、
    薄く引き延ばしてから元に戻しただけだよね?
    乱流とか層流とかって難しい問題じゃないよね?
    科学が苦手って思っているヒトによくあるパターン。
    科学は皆が思うほど難しくない。
    ただそう思わせたい連中にだまされているだけだ。

    • 評価
    1. 米21
      「元に戻せる」というのが「層流であった」ということ。
      乱流になっていると戻せない。
      回転を早くして乱流にしたときに戻せるかの映像があればもっとわかりやすかったかな。

      • 評価
    2. ※21
      ポリマーじゃなくて液体でも起こる現象だよ。
      層流が崩れていない状態だと、内筒に接している部分から外筒に接している部分まで
      流速が連続的に変化する(内側ほど早い)。たとえば内筒を10回まわすと、内筒に
      接している部分は10回転、外筒に接している部分は0回転、真ん中のあたりは5回転する。
      色水でも内筒に近かった所は何回転もするし、外筒に近かった所はそんなに回転しない。
      色水は螺旋形になって、三色が重なり合って一見すると混ざったように見える。
      逆方向にやはり10回転させると、内筒に接している部分は逆に10回転して元の位置に戻る。
      真ん中のあたりも逆に5回転して元の位置。
      回転スピードがあがって乱流になると、内筒に近い部分と外筒に近い部分の液体が
      かき混ぜられるから元には戻らなくなる。

      • 評価
  15. 実は逆再生してるだけというオチはないか
    音声は合成

    • 評価
  16. これを応用したのがウルトラQの
    オープニングですね

    • 評価
  17. プースカフェをスプーンですくってズルズルすする夢を見よう。

    • +1
  18. 解け始めのガラスみたいに粘性が高いものに、あらかじめ形を仕込んでおいて、
    回転させて形を壊し、冷やし固め、
    その後に熱を加えて逆回転すれば、ある程度形が再現される、なんていうオモチャに使えそうだね。

    • 評価
  19. 期待したのと違った
    形崩れてるもん
    もっとしっかり戻るかと思ったのに

    • 評価
  20. お!
    Flukeじゃん いいなぁ 欲しいなぁ

    • 評価
  21. 男女の関係はドロドロしてて元に戻らないのはなんで?

    • 評価
  22. 後半の映像に編集したような不自然さがあるんだが、
    本当にこんなこと起こりうるの???

    • 評価
  23. 回転軸からの距離がそれぞれ違う場所に色をつけているから
    流体を攪拌しない程度にユックリ回転軸を回せばこうなる
    でいいのかな

    • 評価
    1. >>37
      あーそれそれ、俺もその内容書き込んだつもりだったけど反映されなかったw
      その通りだと思うよ。

      • 評価
  24. >>32
    これでも一応科学者だ(泣)
    一応、20歳の時のIQは145だったんだ(泣)

    • 評価
  25. 論文漁ってみたら
    周囲の透明な部分がcorn syrupだということがわかり、
    とても簡単な問題であることが判明した。

    • 評価
  26. もし戻らないなら、戻らない理由の方が不思議だろが。

    • 評価
  27. どうせ比重でどうたら・・・っていう実験かと思ったらなんか全然違うね。まあすごかったよ。説明コメント乙

    • 評価

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