ペットボトルを回転させて水を抜く

Question

以前　TV番組で見たのですが
水の入ったペットボトルから
水を早く抜く方法で、ペットボトルを
回しながら行なうと水流が出来て何もしないより
早く水が、無くなるという実験を見ました。

で、例えば　ペットボトルの出口に
模型のスクリューみたいなモノを付けた場合でも
同じように　水は早く無くなるのでしょうか？

それとも　逆に遅くなったり、変わらないのでしょうか？
また、左右の水流でも時間は変わってくるのでしょうか？

tac351115 · Accepted Answer

渦の中心から空気が入りやすくなるので早く抜けるのです。

スクリューをつけても大きな渦ができるまで時間がかかるので効果は小さいでしょう。

それよりも、太めで長いストローをさして空気が抜けやすくする方が効果的です。

水流の方向は関係ありません。

fxq11011 · Answer

一升瓶のラッパ飲み競争等では、必ずしもそうでなかった気がします。
あまり勢いよく回すと、遠心力が大きくなり、下に流れる量が減少します、中の渦の中心（水面が下がり、瓶の出口より低くなる＝外の空気とつながる）外の空気は自由に瓶内に入れる状態なのに、水は遠心力で瓶の側壁にへばりついて渦巻いている。
瓶の口から太目のストロー差し込んで水の流出を止めることなく空気を入れてやればスムーズに抜けます。
早く無くなる＝水の流れに対する抵抗が小さい。
抵抗　口の大きさ（広い＝抵抗小、狭い＝抵抗大）、気圧（瓶なら、水が出ると真空部分ができるため１気圧で押し戻されます、ヘシャゲル時はそれに必要な力の分流れが悪くなります）。
勢いよく回す＝出口抵抗は小さいのに、重力に逆らう別の力（遠心力）が水に働いている。
＞スクリューみたいなモノを付けた
ただつけるだけ？水流で回るのみ、その分抵抗が大になります。
水が出る方向に外部の力で回す？１気圧以上、またはペットボトルをつぶす以上の力が必要になります、少しだけ上回る程度ではほとんど水が出なくなります。
もっとも簡単、効果的な方法は口からパイプを差し込み、圧搾空気を送りこむ方法です。

chiha2525 · Answer

ひっくりかえして、底に穴をあけたほうが早く水が無くなります。

そういう質問じゃなかったかｗ

pupPeTeer119 · Answer

ペットボトルの強度、水を排出するスクリューの形状などに左右されると思います。
要は、ペットボトルから抜けた水の容積分の空気を如何にスムーズにペットボトル内に吸入するか、が問題です。逆に、ペットボトル内に空気を高速で吹き込めば、水は勝手に吹き出す筈です。

それはさておき、強度の弱いペットボトルに、水を排出するけれど空気を吸入する仕組みが無いスクリューを取り付けた場合、ペットボトルは内部のマイナスの気圧によって潰れてしまうでしょう。

ペットボトルの強度が強くて、真空になっても自分の形状を保つくらいの強度がある場合、スクリューの排出力と真空の吸引力とのバランスによって水の排出する速度は影響を受ける事になるはずです。排出力が弱い場合はスクリュー部から空気が逆流して、内部の真空度が下がるでしょう。次いで、スクリューの排出力が内部の真空の吸引力に勝った段階で、今度は逆に水を排出するようになる、という感じで間歇的に水を排出し、空気を吸引し、ということを繰り返すと思います。

水流の向きでの排出時間の変化はあると思いますよ。コリオリの力に沿って渦を巻く方が物理的に無理がありませんよね。

S-FURUKAWA · Answer

その方法は、今から３０年以上前から　調理現場で使われていた方法です。
調理現場で使われていた方法は・・・
醤油の一升ビンの出口を下にして出口部分を掴みそ反転した底の部分だけを回転させると
「渦」がビン内で発生し同時にビン内に圧力がかかり圧力の無い外部に圧力と醤油が出て
同時にビン内の気圧が下がり気圧の高い外部の空気が入り　ビン内の醤油と空気の交換が
行われます。
ちょっと違いますが気圧の低い上空で飛行機の窓が割れたら一気に外部の空気が入り
中の物や空気がが外に飛び出してしまいます。
ですから飛行機の中には酸素マスクが出るようになっています。

と・・言う事は地上で飛行機の窓を割っても機内では変化はありません。
同時に　質問者の言うペット内物質と空気の交換をするには気圧が不可欠であり
スクリューの様なもので内部物質を出すには無理が出てきます。

ただ、外部の空気が入る状態（ストローとか）を付ければ出る事は出るでしょうが
出る早さが遅かったりその装置を取り付けるより　手で回した方が圧倒的に簡単にしかも
費用対効果の面からも安上がりだと思います。

※更に簡単に言うと質問者の望んでいる物を形にするには池や沼から水排出する水中モーターと
同様なものだと感じました。

DavidMarion · Answer

ペットボトルを回転させるのは、空気の通り道を作るためです。なので、空気が入り込まないようにストローを差し込み、逆さにすると回転させた時のように早く水が出ます。

スクリューで水を早く引き出すという方法で早くなるかどうかは分かりませんが、試してみる価値はありそうですね。

個人的にはスクリューがうまく回転して水をかき出してくれれば、早くなると思います。

答えにならずすみません。

trajaa · Answer

>ペットボトルを回しながら行なうと水流が出来て何もしないより早く水が、無くなるという実験を見ました。

説明が誤っているのか、記憶違いかの何れか。

>模型のスクリューみたいなモノを付けた場合でも同じように　水は早く無くなるのでしょうか？
ならない。
遅くなる。

左右の場合も同じ水が流れ出るのに勢いが生じない。

なぜボトルを立てて回すのか？
ボトルから水が流れ出ると言うことは＝同じ体積の空気と入れ替わると言うこと。

外へ出ようとする水と中へ入ろうとする空気とが細いボトルの口で押し合うので、『ガフォグゥオ』と不規則に出入りする。
その際にボトルを振り回すようにすると、遠心力により水はボトルの口の周辺へ押しつけられる事となる。
すると、自然に水は口の周辺部から排出され空気は口の中心部に出来上がった間隙から入り込む。
お互いの出入り口が確保され、且つその関係が安定するので勢いを増しながら水が一気に排出される。

ペットボトルを回転させて水を抜く

渦の中心から空気が入りやすくなるので早く抜けるのです。

一升瓶のラッパ飲み競争等では、必ずしもそうでなかった気がします。

ひっくりかえして、底に穴をあけたほうが早く水が無くなります。

ペットボトルの強度、水を排出するスクリューの形状などに左右されると思います。

その方法は、今から３０年以上前から 調理現場で使われていた方法です。

ペットボトルを回転させるのは、空気の通り道を作るためです。

>ペットボトルを回しながら行なうと水流が出来て何もしないより早く水が、無くなるという実験を見ました。

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