例えば水道で水を出した時、蛇口から離れるほど水が当たる衝撃が強くなるのはどうしてですか？蛇口のすぐ近

例えば水道で水を出した時、蛇口から離れるほど水が当たる衝撃が強くなるのはどうしてですか？蛇口のすぐ近くに手を置いている時は全く何も感じないのに、蛇口から手を離すと水がぶつかった感覚が強くなります。

No.6 回答者： 佐藤俊夫 回答日時： 2023/08/07 11:27

水道で水を出す際に、蛇口から離れるほど水の衝撃が強く感じる現象は、流体力学の原理に基づいて説明されます。

この現象には主に以下の2つの要因が関与しています。

1. **流体の速度と運動エネルギー**：
水が蛇口から出る際、管を通る際に水は速度を持ち、運動エネルギーを持っています。速度が高いほど運動エネルギーも大きくなります。蛇口のすぐ近くでは水の速度がまだ遅いため、水の運動エネルギーも低く、そのために感じる衝撃が少ないです。

2. **流体の勢いと距離**：
流体（水）がある一定の方向に勢いよく流れるとき、流れていく過程で他の物体や空気などとの摩擦や抵抗により速度が減少します。しかし、運動エネルギー（速度と質量の関数）は保存されるため、速度が減少しても運動エネルギーは一定です。つまり、速度が遅くなる代わりに水の勢い（運動エネルギー）は他の方向に影響を及ぼす可能性があります。

これらの要因により、蛇口から離れるほど水の速度が上がり、運動エネルギーが高まります。そして、勢いのある水が遠くの場所に到達すると、その勢いを保ったまま他の物体や手に衝突することになります。このため、蛇口から離れるほど水の衝撃が強く感じられるのです。

一方で、蛇口の近くでは速度が遅く、運動エネルギーも低いため、水の衝撃が感じられにくいです。ですから、蛇口から手を離した時に水の衝撃が強く感じられるのは、流体の速度と運動エネルギーの違いに起因する現象です。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2023/08/09 18:28

No.5 回答者： syotao 回答日時： 2023/08/05 17:56

蛇口から出た水は普通の物体が落ちるのと同じように

加速しながら落ちていく。
だから落ちる距離が増していくほど速度は大きくなる。
だから下の方で受けるほどあたりが強くなる、
ということです。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2023/08/09 18:28

No.4 回答者： ユイスマン 回答日時： 2023/08/04 20:20

水流（川の流れ）から表面張力により液体の飛礫（つぶて）に変わるから。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2023/08/04 21:54

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2023/08/04 19:37

重力に引かれて水が加速するから。

逆にホースで水の出る方向を上向きにして見ると分かると思う。
離れると勢いがなくなって……そして下に落ちるだろ？

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2023/08/04 21:53

No.2 回答者： oo14 回答日時： 2023/08/04 19:31

圧力エネルギーの一部が運動エネルギーに変わるからです。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2023/08/04 21:53

No.1 回答者： ssawatake 回答日時： 2023/08/04 19:26

水道の下向き蛇口ならソーなるでしょう。

重力が働いてるから、下に行く程水の速度が上がる。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2023/08/04 21:53