どうして水は真っ直ぐ進まないで曲線を描いて流れるんでしょうか…?
川とかも曲がってるし…。
誰か知っている人がいたら私に教えて欲しい…(涙)

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A 回答 (6件)

川を例にとれば下記の回答の通りですし、地面に凹凸があれば川が曲がること


は当たり前ですね。

例えば「垂直のガラス面を流れ落ちる水滴」でも、完全にまっすぐに流れる
ことがないのはなぜか?について書きますね。

冬の夜など、室内が暖かいと窓ガラスに結露が生じて、室内側のガラス面を
水滴が流れていきます。
ガラスの面は垂直で、川のように山や谷があるわけでもないのに微妙に曲がって
流れ落ちて行くと思います。

実際はこれも川と全く同じように、ガラス面の微妙な凹凸、汚れをよけて流れて
いる状態です。また自然界には完全な無風状態はほぼないので、風によって
曲がることも加わっています。

ガラス面に凹凸がある話については、「なぜ蝿がガラスにとまれるか」などの
話でよく出るように、顕微鏡レベルで完全鏡面にするのは相当な技術が必要で、
窓ガラスなんかでは結構なデコボコがあるからですね。

見た目がきれいでも汚れているのか?という話では、例えばジョッキにビールを
注いだ場合に、内側に泡がたくさん付くときと、あまりつかないときなどで
比較出来ますが、泡がたくさん付くのは内側に見えない汚れが付いていて、その
凹凸に泡が引っかかっている状態なのです。

さらに雨のつぶについても、無風状態だとしても完全に真っ直ぐ落ちている
わけではなく、空気の抵抗を受けて微妙に曲がって落ちています。

もし摩擦抵抗が全くない状態で、かつ完全無風状態であれば、水滴はまっすぐに
落ちることでしょう。

osapi124でした。
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この回答へのお礼

そうだったんだ・・・
ありがとうございました。
なんか、こんな質問に真剣に回答がきて
嬉しかったです。

お礼日時:2001/01/12 23:20

川でも何でも、水が流れる時には摩擦が生じます。

その摩擦力により摩擦を受けていない後ろの水(後から流れて来た水)の速度の方が早くなります。 つまり、後から押された状態になります。 そのエネルギーにより蛇行が始まる訳です。
扇状地(傾斜が急)では河川はあまり蛇行していませんが、平野に来ると蛇行が始まります。 これは平野では水を流す力が小さくなる為蛇行が始まる訳です。
何両か連結された子供用の積木のおもちゃの電車(列車)を線路の無い所で動かす場合、先頭車両を引っぱっても蛇行しませんが、最後の車両を押すと車両が蛇行を始めます。
これも同様の理由だからです。(先頭を引っ張るのは扇状地?)
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 夏目漱石の「我輩は猫である」に出てくる物理学者(寒月君でしたっけ?)のモデルになった寺田寅彦は、随筆の中で、窓ガラスに付いた水滴の描く軌跡のようなものはまだ物理の対象にはしない、というような事を書いている(んじゃなかったっけか)。

(「寺田寅彦随筆集」岩波文庫)
 今では、物理の対象になりました。その軌跡の統計的性質を予言したり、逆に統計的性質からガラスの表面の状態の統計を推測したり。カオスだとかフラクタルだとか、そういう数学を利用するものです。理由がなければまっすぐ流れれば良さそうなものを、曲がりくねるというのは「自発的対称性の破れ」という非常に重要な概念として認識されています。
 だからどうしたって? いやそれだけなんですけどね。お後が宜しいようで....
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初めはまっすぐの水路でも、だんだん屈曲していきます。

その事を仰ってるんですよね。
深いところの方が、抵抗が少ないものですから、水が速く流れます。そういう深いところが、川の方向に対してちょっとでも傾いた向きにあったとすると、その箇所で水は川の方向に対してちょっと傾いた方向に流れ始めます。水にも慣性がありますから、そのままの勢いで岸にぶつかる。跳ね返って、また逆向きに川を斜め横断して岸にぶつかる。こういう流れがひとたびできると、砂や小石が流されて、ますます深くなっていく。ますます流れが強くなる。こうして川の岸が剔られ、反対側には砂や小石が堆積して河原を作ります。川がカーブしてくるんですね。カーブが出来ると、水の慣性、あるいはカーブを曲がるときの遠心力と言っても良いですが、そのせいで水はカーブの外側に押しつけれれる。ますます岸をえぐって、屈曲が大きくなっていく。ついにはとてつもなく屈曲してしまう。
さて、そこで急に川が増水したりすると、いちいち曲がってなんかいられない。あふれた水が、屈曲を無視してまっすぐに流れ、その周囲に土砂が堆積して、もとのカーブの部分は川から切り離されてしまう。これが三日月湖です。
石狩川なんかすごいですよね。

窓ガラスに付いた水滴がまっすぐに流れ落ちない、というのはまた別の現象です。こっちの話だったら、補足をください。
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風呂場の鏡を完璧に磨き上げて下さい。



そうしたら鏡にスポイトで水を垂らしてみて下さい。

次に、鏡に適当に手跡を付けてみて下さい。

もう一度鏡にスポイトで水を垂らしてみて下さい。

どうなりましたか?


buchurinさんの内容の続きです。

そのようにわずかにでも水路が曲がります。
水の流れはまっすぐな場合は真ん中ほど、曲がっている場合は外側ほど
流れが速くなります。流れが速いほど水は強い力を持ちます。
川だとすると、川の外側ほど水で岸壁が削れていくので、わずかな曲が
りがどんどん大きく蛇行していく事になります。
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「曲線を描いて流れる」とはどういうことでしょうか?


「とりあえず川が曲がっているのは?」について答えます。

たとえば、あなたが道の真中をまっすぐに歩こうと決めて歩いているとします。
すると目の前に人の壁が、
真中はやくざさんです。
その横は不良です。
どの横は体育会系の人です。
と、だんだん端にいけばいくほど普通になっていきます。
あなたはどこを通りますか?

同じように川の水も低いほうにまっすぐに進もうとするのですが、
岩や硬いところに出会うとより弱いほうへ変わるわけです。
また、土地は平たんではありません。
そのためはじめは北向きが低いほうであっても途中で西の方が低くなってくるとそちらへ方向を変えます。

以上です。
わかっていただけました?
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魚が掛かっても結び目が回転してズレることなどもほとんどありません。
http://www.geocities.jp/kick_rainart/others/kabura_jisaku.html

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Aベストアンサー

ごきげんよう。

もうすでに他の回答者の皆さんが答を言ってしまっているのですが、まとめ回答を致したいなあと思い書き込みます。長文御容赦です。

「光度(単位:カンデラ cd)」「光束(単位:ルーメン lm)」「照度(単位:ルクス lx)」など、物理的に決まってくる光の強度や量の単位があるのですが、実際の人間の知覚の見え方というのは物理的な量とは異なる(光の量を2倍に増やしても知覚量は2倍にならない、など)は御存知のことと思います。
そこで、人間の知覚として、各波長の光に対してどれだけの光強度の場合に光が知覚できるかという光覚閾を求めて(視感度)、一番感度が良いところを1として各波長の相対値のグラフを書いたのが「比視感度曲線」です、というのが基本的情報でしょうか。


標準比視感度はNo.3さんなどがおっしゃっているように、いくつかの実験研究にもとづいてCIE(国際照明委員会)が明所視と暗所視のそれぞれについて検討し決めたものです。

つまり標準比視感度曲線にあるような値は多数の被験者の平均、もしくはいくつかの実験条件から導かれたデータの平均ということになります。こういう場合、標準観測者(standard observer)と呼ばれる、実在しない仮想の観測者による観察結果であるとも考えられています(仮想的な観察者ということなので、このような理想的なデータを出す観察者はまず存在しません。まあ60億人総当たり測定をすると存在するかもわかりませんが)。

標準比視感度決定のそのものの実験ではないかもですが、当時の一連の測光/測色の実験データをみてみますと、ひとつの実験で、だいたい数人~20人あたりで平均値を算出していますね。

もちろん人間の知覚量ですので、質問者さんのおっしゃるように、観察者の選択方法によって男女差・年齢差・人種差は当然存在します。また、測定時の実験条件によってもデータは変動する可能性があります。そこで、CIEでは決定の際に複数の実験データを考慮することで、信頼できる基準を作ったと考えられます。

(質問者さんのおっしゃるように、住んでいる場所によって目の感度が良い人種がいたりするかもしれませんが、一番感度が良いところを1として他の波長の感度を0~1で表示するという平滑化の手続きによって、人種間の絶対的な感度値の比較、というのはやらなくてもよく、比視感度はある程度一致するはず)


■裏話と推測■++++++++++
元の論文でチェックしたわけではないのですが、観察者さんの視感度や色覚が「個人差」と呼ばれる範囲から大きく外れるようですと、正確な測定ができなくなるので、予備観察や色覚検査によって、ある程度妥当な観察者をしぼっていると思われます。だから観察者の選択については、完全な無作為抽出ではないのではないかと。

あと、普遍的なデータを得る為に全世界から観察者を何百人も集めようということは普通行なわないです。大学や研究所に観察者募集に応じて来てくれたアメリカ人十数人とか(笑) 重大な色覚異常などでないかぎり、個人差や人種差は平均をとって平滑化することで、ある程度普遍的なデータが得られるということを前提にしていると考えられます。あと、多少判断が難しい観察の場合、素人さん数十人よりも慣れてる観察者さん数人のほうがキレイなデータになるという裏話もきいたり?
++++++++++++++++++++++


やはりNo.3さんのおっしゃるように、人間に対する指標は難しい、また、そもそも人間の光や色の知覚メカニズムが完全にわかっているわけではないので、研究が進んで新たなことが判明するとともに、CIE基準作成の元となる数値が修正されたりします。ただし国際基準がコロコロ変化するのはよろしくないので、基礎研究データの妥当性がある程度評価されてから基準変更となるようです。測色基準ですと、1931年決定→1964年修正/追加、という感じですね。

CIE基準ほど大規模ではないのですが、近年の具体的な基準追加の例として、比較的重大な個人差である年齢差について(年を取ると眼球の水晶体やガラス体が濁る、黄斑色素と呼ばれるものが増えるなどにより光感度や色覚が変化)、青年と高齢者のデータを分けて高齢者用の基準を作ったり、明るい場所と暗い場所とその中間という、複数の観察条件での測光/測色データが作成されています。

間違った情報が含まれていましたら、訂正など改めて。

ごきげんよう。

もうすでに他の回答者の皆さんが答を言ってしまっているのですが、まとめ回答を致したいなあと思い書き込みます。長文御容赦です。

「光度(単位:カンデラ cd)」「光束(単位:ルーメン lm)」「照度(単位:ルクス lx)」など、物理的に決まってくる光の強度や量の単位があるのですが、実際の人間の知覚の見え方というのは物理的な量とは異なる(光の量を2倍に増やしても知覚量は2倍にならない、など)は御存知のことと思います。
そこで、人間の知覚として、各波長の光に対してどれだけ...続きを読む

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