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シロップの中で泳いでみたら 105

ストーリー by Oliver
プリンなプールの追加実験に期待 部門より

MIYU曰く、"昨年夏にミネソタ大学のEdward・Cussler氏が競泳選手達や水泳愛好家達の協力を得て、25メートルプールに「粘性の高い液体」を満たし、流体の持つ粘性が運動にどのような影響を与えるのか、という事について「人間での実験」を行いました。結果がAIChE Journalで報告されています。（ミネソタ大学の学内報道、 Nature Web Newsの記事、 訳文）
実験でプール一杯分の液体（水）に粘性を持たせる為に使われたのは、サラダドレッシング、アイスクリーム、シャンプーなどに使われている増粘剤グアールガムで、総量は300キログラムに達したそうです。これは学内でも非常な注目を集めたそうですが、結果は「水とシロップでの時間差は4%以下で、人間サイズの場合粘性は運動にはほとんど影響を与えない」だったそうです。一見トンデモなこの実験は、17世紀にNewtonが「Principles」で併記した、実際に試されたことのない物理学的原理を確かめたものだそうですが、大変だったのは材料やボランティアの調達ではなく、「実験の為に22もの許可を得る事」だったそうです。どうせ泳ぐなら、他のものの方が…という声が聞こえそうな話です。"

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シロップの中で泳いでみたら More

  • 水面走り (スコア:3, 参考になる)

    by dash0225 (21674) on 2004年09月22日 17時23分 (#625904)
    物理的にいえば水面からどれだけ体が出ているかが 速度の低下率に影響するんだと思うんですが、 粘度を上げていくとどこからか体全体を水面から出して 走ることが出来るようになるんじゃないですかね？
    また、逆に考えると同じ粘度でも体をいかに水面から出せるか が速度にかかわってきたりするんじゃないかと思います。 例えばクロールでは前に進むことを強く意識していますが 実は上体を持ち上げるようにした方が速いとか？

    • Re:水面走り (スコア:2, 興味深い)

      by SteppingWind (2654) on 2004年09月22日 20時52分 (#626017)

      そう思うのは素人の浅はかさ. 下手に水面に出るより完全に水中に没した方が速いのは, 例えば水泳のスタートやターンの時に潜水で距離を稼いだ方が良いことで分かるでしょう. 実際に潜水状態でできるキック数が限られていますからね.

      普通に人間が泳いだり, ボートで漕いだりする場合には水の粘性(層流)による抵抗よりも水面で波を作ることによるエネルギー損失の方がはるかに大きくなります. ですから, 人力で推進する場合には水面に接する部分が最も少ない人力水中翼船 [mit.edu]が最高速度記録を保持しています. さらに水中で泳ぐ場合, 体による抵抗よりもフィンの先端部で発生する渦による損失が最も大きいと言われています. 今回の実験は計算上は予想されていたその結果を実験によって確かめたということでしょう.

      ただし, 空中を飛んだ方がエネルギ損失が少なくなるという条件も確かにあって, 例えばイルカが高速(時速数10km以上)で巡航する場合, 水中を連続的に進むよりも水面でのジャンプを繰り返した方が良いみたいです. でも人間業では関係ないですね.

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      • Re:水面走り (スコア:1)

        by tiatia (22244) on 2004年09月22日 22時44分 (#626065) 日記
        >そう思うのは素人の浅はかさ. 下手に水面に出るより完全に水中に
        >没した方が速いのは, 例えば水泳のスタートやターンの時に潜水で
        >距離を稼いだ方が良いことで分かるでしょう. 実際に潜水状態でで
        >きるキック数が限られていますからね.

        水面と水中でどちらが早いのかは知りませんが、
        スタートやターンに潜水で距離を稼ぐのは、浮力を利用する為です。
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    • Re:水面走り (スコア:1)

      by NyaNya (12681) on 2004年09月22日 20時19分 (#626001) 日記
      粘度を上げていくとどこからか体全体を水面から出して走ることが出来るようになるんじゃないですかね？
      忍法水蜘蛛？


      ＃(＠=^～^=) にんにん
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  • レイノルズ数が水より低いので、実は速くなったりして。
    # 乱流になりにくいからね

    • Re:粘性抵抗と推進力が相殺するとしても (スコア:1, 興味深い)

      by Anonymous Coward on 2004年09月22日 22時36分 (#626058)
      昆虫は，サイズが小さいとレイノルズ数が小さくなる事を利用して飛んでいます [ocn.ne.jp]．

      じゃあ，ゲンゴロウなどの水生昆虫を，そのプールで泳がしたらどうなるのだろう？
      やはり，レイノルズ数が小さくなり過ぎて，身動きが取れなくなるのかな．
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      • いやいや空気と水は違うでしょ。
        # 空気の粘性や比重だから昆虫サイズで性質の断絶がおきるわけで...
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    • 粘性係数と密度、どちらの増加が大きかったか分かりませんが、
      仮にレイノルズ数が減るとしたら、一般的に抵抗係数は上がりますよ。
      （ゴルフボールのでこぼこを思い出してください）

      泳ぎ方にも依ると思いますが、仮にクロールだったとすると、
      手漕ぎは抗力、バタ足は揚力だと思います。
      よって手漕ぎと体の抗力は、係数で言えばレイノルズ数の低下に伴って同じように増えた筈です。
      力に直すと、手漕ぎの方は速度が大きいですが、体の抗力の方が面積は大きいので、
      どちらの方が増加量が大きかったか、分かりません。
      バタ足は密度の増加により増えたはずです。
      その３つの増減の総和がほぼ０だったという事でしょう。
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  • Newtonが「Principles」で (スコア:2, 参考になる)

    by zenkakueisuuji (20374) on 2004年09月22日 17時05分 (#625890) 日記
    いわゆるひとつの
    Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (通称 Principia)
    だったりします ?

    • Re:Newtonが「Principles」で (スコア:1)

      by oku (4610) on 2004年09月22日 20時47分 (#626010) 日記
      関連リンクの Nature Web News [nature.com] によれば、
      Isaac Newton and his contemporary Christiaan Huygens argued the toss over it back in the 17th century while Newton was writing his Principia Mathematica, which sets out many of the laws of physics.
      だそうなので、単にタレコミ文の問題ではないかと。
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  • 特殊浴場 (スコア:2, おもしろおかしい)

    by shunsuke (1586) on 2004年09月22日 17時09分 (#625892) 日記
    >流体の持つ粘性が運動にどのような影響を与えるのか

    　結果：すべりやすくなるので、気持ちよくなります。

    　わざわざ実験しなくても・・・

    ＃エロでもID

    • Re:特殊浴場 (スコア:3, おもしろおかしい)

      by acute!! (6872) on 2004年09月22日 17時52分 (#625937)
      ちなみに、例の場所で使っているローションは、
      ポリアクリル酸Naが成分らしいです。

      >結果：すべりやすくなるので、気持ちよくなります。

      滑りやすいことが、気持ちよくなるという結果には、
      短絡的すぎて納得できません。
      私も実証実験に参加させてください。

      #実験場所は、台東区？
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      • Re:特殊浴場 (スコア:2, おもしろおかしい)

        by KAMUI (3084) on 2004年09月22日 18時55分 (#625965) 日記
        #実験場所は、台東区？
        ススキノは，お安いらしいです(違)

        かつて北海道ツーリングでお世話になった札幌のライダーハウスが
        「出撃基地」として有名で，深夜に帰還するライダー達が居たのを
        思い出した(笑)

        そ～言えば，北海道ツーリングに来た筈なのに「初日に行って」しまって
        某店のお姉ちゃんにハマって連日通い詰めて旅費を使い果たしてしまい
        「また来ます！」と宣言して帰って行った大学生の兄ちゃんは息災だろうか？ :)

        ＃言うまでもなく，オフトピだな(笑)
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        • Re:特殊浴場 (スコア:2, 参考になる)

          by kachou (4553) <kachou.dmNO@SPAMgmail.com> on 2004年09月22日 23時08分 (#626077) ホームページ 日記
          ススキノは安いが時間が短いので、コストパフォーマンス的には一概に安いとは言い切れません。

          もっとも、飲み屋の料金と同じような値段帯なうえに、ススキノの街中が銀行や居酒屋にピンサロとかソープが
          混在している所なので、出張時の接待で呑んだ際の経費って扱いにはしやすいかと。
          --

          /* Kachou Utumi
          I'm Not Rich... */
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  • >「実験の為に22もの許可を得る事」

    こちらの本にもありましたが [amazon.co.jp]
    科学の発展を阻む物は人々の無理解なのかもしれません、
    実験一つするためにも規制・規制許可を取ることが実験
    のような世の中・・・世知辛いですね。

    ちなみに上記の本では「性交中の男女をMRIで輪切りにして
    その変化を観察する」と言う実験のためにも数十件に
    上る許可が必要だったそうです。
    いいじゃ無いか！　セックルぐらい自由にやらせろよ！

    #えーっと本気じゃ無いですよ念のため・・・
    --
    ＿＿＿＿
    #風邪をひきました、脳が故障しています
    #残念ながら仕様です。
  • 実験後の液体をどう処理したのかが気になる。

  • これで安心して (スコア:1)

    by Wankoro (13537) on 2004年09月22日 17時14分 (#625898)
    底なし沼に飛び込めますね！


    と、冗談はさておき。
    どうせならシロップ状から活動限界粘度まで、
    何段階かのサンプルを取って欲しかったですね。
    # 「何のために？」と言われても「何となく」としか言えませんが…（＾＾；

  • 比重とか (スコア:1)

    by aquaforest (17246) on 2004年09月22日 17時21分 (#625902)
    粘性よりも、使用した液体の比重とかそういうなのが
    影響するんじゃないかなぁ？
    後、粘度とかにも依ると思うし。
    粘る物粘る物・・・・とりもちで満たしたプールに人を投げ込んでみる。
    ・・・・それは凄いことになりそう

    面白い実験だけど、粘度が違うサンプルを数種類用意して欲しいですね
    と、科学を全くかじったことがない人がいってみる。
    --


    ＃きっと、可能性っていうのはその辺に落ちているんだけど
    ＃気がつかない物じゃないかなと思う。

    • Re:比重とか (スコア:2)

      by onoyan (135) on 2004年09月22日 19時31分 (#625980) ホームページ 日記
      水泳では、「抵抗を減らす」ことと「水をうまく掴む」ことが重視されますから
      今回の実験では、前者が落ちて後者が上がるので、結果としては
      「通常の水とあまり変わらない」になったと思われます。
      元水泳選手としては、この実験に参加したかったなぁ。
      --

      --- （´-`）｡oO(平和な日常は私を鈍くする) ---
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  • 十数年前には (スコア:1)

    by itinoe (972) on 2004年09月22日 17時38分 (#625919) 日記
    毎年恒例でハワイのビーチで泥の中を泳いでいた人がいたような気が・・・
    --
    見たような聞いたような・・・
    itinoe
  • 虫歯だったりするとヤですねぇ。
  • ８０％が水でできています。

    なので水の中では２割だけ泳げばよいのです。（違
    --
    ---- 末は社長か懲戒免職 なかむらまさよし
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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人