蛇口からの水流

台所で皿を洗っていて思いついた素朴な疑問です。

物が落下すると重力に引かれて加速します、やがて空気抵抗により一定速度になるわけですが、落下当初は加速するわけです。
台所の水道の蛇口から適切な勢いで水を出すと、下の方が細くなる水柱の形状になりました。

Ｑ１
この「下の方が細くなる」というのは重力により水が加速されるからという理解で良いのでしょうか？

Ｑ２
蛇口が高さ10m、100、1000mといった高さにあり、風などの外的な力を受けないで純粋に重力と空気抵抗（？）のみにより落下した場合には、地上付近で水柱（？）はどの様な形状になるのでしょうか？　
それとも水柱の形状にはならないのでしょうか？
ある程度細くなったところで水滴に分断（？）されるような気もします。

Ｑ３
２でもし水柱の形状が保てる場合には、空気抵抗で落下速度が一定速度になるのでしょうか？
下にも水があるので抵抗は受けないような気がします。

よろしければご回答くださいませ。

No.1 ベストアンサー 回答者： Cupper 回答日時： 2010/03/07 18:26

こういう質問、好きです ＾＾

難しく考えず理解できるように説明してみますね
数式を並べても（？＿？ となるだけですからｗ


細くなっているのは、落下速度が上がっているからで間違いありません
加速によって下の方が引き延ばされているとイメージすれば理解できると思います

際限なく加速した場合、表面張力により水滴の形になります
空気の抵抗がありますが、雨をイメージすると良いでしょう

引き延ばされて細くなると、表面張力によって丸くなろうとする力の方が勝ります
そして水滴になります

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
自分のイメージが、それほど間違っていなかったと確認することができました。
水滴に分されるのは、表面張力によるものだったのですね、勉強になりました。今度は水柱の形状について数学的に探ってみようと思います。

お礼日時：2010/03/08 17:57

No.2 回答者： x530 回答日時： 2010/03/07 18:30

Ａ２

ベネズエラ、ギアナ高地に落差９７８ｍの滝「エンジェルホール」があります。
滝の水は着地点では、雨状態になり、広範囲に広がって着地（着水）します。
従って、滝壺はありません。

> ある程度細くなったところで水滴に分断（？）されるような気もします。
・以上が正解です。

http://www.jtb-grandtours.jp/tour/latin_america/ …
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%B3% …

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
こんなもの凄い落差の滝が存在するのですね、びっくりです。

お礼日時：2010/03/08 17:58