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毛管現象について質問致します、宜しくお願い致します。

毛管現象ついて調べてみると、以下のような説明でした。

1.表面張力によって液面は縮まろうとする方向に力が加わり、
2.壁面付近の傾きをもった液面が縮まろうとして水面を持ち上げる。
 この時、液体の上昇する力は壁面付近の表面張力の垂直成分に等しい。

というのは何となく理解出来たのですが、

3.上の二つの力と持ち上げた液体の重さが釣り合うまで液面は上昇する。
という意味が理解出来ません。

2の時点で、「二つの力と持ち上げた液体の重さは既に釣合っている」のではないでしょうか。
「液面が更に上昇する」仕組みが理解出来ません。
以上、宜しくお願いします。

A 回答 (6件)

液面が「更に上昇する」のは、乾いたこよりを水面に浸けてからしばらくの間のことです。


上昇しきって「つり合って」から、更に上昇するとはどこにも書かれていません。
「つり合うまで上昇する」んです。
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この回答へのお礼

回答有難う御座います、もう少し自分なりに勉強してみます。

お礼日時:2015/05/28 22:51

そもそも最初の段階で間違っている。


>毛管現象が起きる理由が理解出来ません
そもそも、上昇するとは限りません。どこの実験室にもある水銀を使用した気圧計、いやあなたが持っているストローを水に入れてご覧なさい!!。水面は下がるはずです。これも毛管現象ですよ。
 実験もしないで頭の中だけで考えるからわからなくなる。
 ⇒( http://iruka.la.coocan.jp/old/science/surface_te … )

空│ 
気│ 水
─┴──
ガラス

 表面張力ではなく、すべての界面について考える。すなわち、水--ガラス、水--空気、空気--水の三つの表面張力のせめぎあいなのですよ。
 ガラスと水の界面張力はとても小さく、ガラスと空気の界面張力がとても大きいために、水と空気界面張力とつりあうために水が広がる---上昇する。洗剤が加わると水/空気の界面張力--いわゆる表面張力が低下する。

 もしガラスでなければ、水は玉になり水面は下降する。

 表面張力とは、空気/水 の界面の力だけを考えるからわからなくなる。
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この回答へのお礼

回答有難う御座います、もう少し自分なりに勉強してみます。

お礼日時:2015/05/28 22:51

T = 表面張力, θ = 接触角, ρ = 液体の密度, g = 重力加速度, r = 管の内径(半径),h=液面の上昇高さ, とすると重力と表面張力が釣り合うのは



πr^2hρg=Tcosθ2πr

というのは理解できますか。これから

h=2Tcosθ/rρg

が導かれます。物理の話は言葉でなくて数式で理解するようにしてください。
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この回答へのお礼

回答有難う御座います、もう少し自分なりに勉強してみます。

お礼日時:2015/05/28 22:52

あなたが「釣合っている」と思うところまで持ち上がる、という意味で書かれています。

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この回答へのお礼

半径のある程度大きいコップのようなものに水を入れた場合には、
①水はコップの周辺とに、ある接触角をもって形成、また中央部は水平面を形成します。
これは、「管壁材の表面張力」と「水の表面張力+管壁の界面張力」とが釣合った状態で安定し
た状態にあると考えられます。

②また、毛管内に水がある状態で、その状態が変化しない場合には、上記と同じ状態で各々の力
が釣合った状態と考えられます。

③しかし、毛管現象が発生している場合には、上記①、②の力の釣合いが安定していないため、
両者の釣合いが安定するまで、水が毛管内でその表面張力をもって変化させている状態であると考えたのです。

○この時の安定、非安定(力の釣合いが均衡、非均衡)の時の条件とは、どのようなものであり、
どのような場合に発生するのかを知りたかったのです。

お礼日時:2015/05/28 09:56

つり合う、に対して、つり合わないときは、何が起こるでしょうか?


つまり、物理の初歩の、つり合うとはどういうことか、ということなんですが。
今、私の机の上には、お茶の入ったコップが置いてありますが、これは、コップが下に落ちようとする力と、机の抗力が、つり合った状態なのです。
つり合わないとどうなるか。常に机の抗力が足りない場合、引力によって、コップは下に落ち続けます。
逆に、抗力なのに、なぜか引力よりも強い上向きの力が生じてつり合わなくなると、コップは上昇し続けます。
つり合っているから止まるんです。
その毛管現象で、つり合ってない状態を見てみれば良いです。
これが毛管現象かどうかは定かではありませんが、ティッシュでこよりを作って、その先をコップの水面に浸けてみてください。
最初は当然水分が無い状態ですよね。そこから水に浸けると、水が上がってこないでしょうか?
これがつり合ってない状態です。
水が上がって上がって上がりきったときが、つり合った状態です。
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この回答へのお礼

半径のある程度大きいコップのようなものに水を入れた場合には、
①水はコップの周辺とに、ある接触角をもって形成、また中央部は水平面を形成します。
これは、「管壁材の表面張力」と「水の表面張力+管壁の界面張力」とが釣合った状態で安定し
た状態にあると考えられます。

②また、毛管内に水がある状態で、その状態が変化しない場合には、上記と同じ状態で各々の力
が釣合った状態と考えられます。

③しかし、毛管現象が発生している場合には、上記①、②の力の釣合いが安定していないため、
両者の釣合いが安定するまで、水が毛管内でその表面張力をもって変化させている状態であると考えたのです。

○この時の安定、非安定(力の釣合いが均衡、非均衡)の時の条件とは、どのようなものであり、
どのような場合に発生するのかを知りたかったのです。

お礼日時:2015/05/28 09:55

2では液面が上昇するときの力については説明されていますが、どこまで上昇するかは説明されていません。



つまり3の状態まで、2の力で上昇し続けるということです。
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この回答へのお礼

半径のある程度大きいコップのようなものに水を入れた場合には、
①水はコップの周辺とに、ある接触角をもって形成、また中央部は水平面を形成します。
これは、「管壁材の表面張力」と「水の表面張力+管壁の界面張力」とが釣合った状態で安定し
た状態にあると考えられます。

②また、毛管内に水がある状態で、その状態が変化しない場合には、上記と同じ状態で各々の力
が釣合った状態と考えられます。

③しかし、毛管現象が発生している場合には、上記①、②の力の釣合いが安定していないため、
両者の釣合いが安定するまで、水が毛管内でその表面張力をもって変化させている状態であると考えたのです。

○この時の安定、非安定(力の釣合いが均衡、非均衡)の時の条件とは、どのようなものであり、
どのような場合に発生するのかを知りたかったのです。

お礼日時:2015/05/28 09:54

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毛細管現象と表面張力の関係について

毛細管現象は、比較して表面張力が大きい液体の方が、現象の度合いが大きいんでしょうか?
毛細管現象は、比較して表面張力が小さい液体の方が、現象の度合いが大きいんでしょうか?

どっちなんでしょうか?

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毛管力は液体の表面張力と接触角で決まりますので、式から見ると表面張力が大きい程毛管力が強いように見えますが、単純ではありません。接触角を決めるヤングの式は液体の表面張力、毛管(固体)の表面張力と界面張力で決まり、液体の表面張力が大きいと接触角が大きくなって濡れ難くなり、毛管力を減らす方向へ向かうからです。
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色々試してみると、バケツの上につり下げたタオルが一番高くまで水を高く吸い上げたのですが1枚100円くらいしますのでお小遣いで買うには高価です。
そこで、A4の紙を使ってみたのですが、2cmくらいしか水を吸い上げませんでした。
なぜでしょうか?
また、なるべく低コストで、より高く水を吸い上げたいのですが、どういった物がありますかね?

Aベストアンサー

 ♯2です。ごめんなさいね、てっきり小学生か中学生の理科の実験のことかと勘違いしてしまいました。

(1)>コピー用紙について、感熱紙ではなく、10円コピーや家庭用のインクジェットで使うような極々普通の紙ですので、ティッシュペーパーよりも目が細かく、しっかりと水を吸い上げると思ったのですが、上手くいきませんでした。表面にはどのような薬品や処理がしてあるのでしょうか?
また、何故、水を吸い上げないのでしょうか?
また、安くとなると、PCサプライコーナーで探す予定でしたので、和紙も表面処理がしてある可能性がありますね。

 「紙」には「上質紙系の紙」と「コート系の紙」があります。上質紙は日常的に使われるノートやメモなど「そこにものを肉筆でかくための紙」つまり「筆記性を目的とする紙」と考えていただければわかりやすいかと存じます。もちろん模造紙や色上質紙などの種類もありますが、鉛筆やボールペン・万年筆やマーカーで書くことにはかわりありません。
 「コート紙」は多色刷りのチラシや広告・ポスター、グラビアやカレンダーなどの商業印刷物に使われる、ツルツルとした紙の種類です。
 「コピー用紙」は複写を目的としますから、インクジェットも熱転写もレーザーそしてFAX用紙もほぼ同じで区別はありません。「普通紙」「PPC用紙」とも呼ばれますが、この「普通」とは「印刷機ではなく普通のプリンターやFAXで使用可能」との意味を表しています。あくまでも「印刷と複写は性質の異なるもの」とお考え下さい。オンデマンド印刷機に使用する紙はメーカー毎に指定がある普通紙です。中には上質紙を使っている事業所もありますが、紙詰まり等のトラブルが頻発します。上質紙もコート紙も「紙の繊維が水分を保っている」ことで伸び縮みします。一方のコピー用紙はそうしたトラブルを防ぐ意味で、表面には耐熱処理か施されています。もし耐熱処理が施されていなければ、紙がカールして引っ掛かったり、破れてヤレ紙となってしまい、機械装置の故障にもつながります。
 上質紙もコート紙も筆記や印刷を主目的としていますので、熱を使ってインキを定着させることはありません。印刷機で熱を使う場合は「裏写りさせずに早く乾かす」ことを目的とします。その場合はUVランプが印刷機に装着されていて、そこから発せられる光と熱によってUVインキを乾燥させることになります。
 一般の家庭やオフィスに「光と熱を利用しての複写」が入ってきたのは、こうした印刷機の流れからすればごく最近の話であり、ではどうすればそうした機器で上質紙を利用可能にできるかとのニーズに基づいてコピー紙が作られ始めます。
 既にご経験されていると存じますが、コピーやFAXに転写された文字や画像は経年劣化すると読めなくなります。これが印刷機による印刷物ならば、多少の色褪せはあるものの「読めなくなる」ことは概してありません。古文書や史料などをみれば明らかです。墨で書かれているから残っている。絵画のデッサンで使用される鉛筆の芯もカーボン系です。
 普通紙に使用されている塗料はメーカー毎によって考え方も異なり、それぞれの特性があります。三菱のPPC用紙もあれば、リコーやゼロックスの用紙もあります。また「紙」は「厚さ」によっても異なります。日常的に使われているものは「上質70kg・紙暑44.5kg」などと表示されています。
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Q毛細管現象の促進方法

あるものに油を染み込ませようとしています。
自然含浸より早く染み込ませたいのですが(できれば一瞬で)何か方法はないでしょうか?
例えば、真空中ではどうでしょうか?あるいは振動を与えるとか?
お知恵をお貸しください、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

毛細管という所から布状・スポンジ状のものだとは思いますが、
対象物の形状・材質や油の種類がどのようなものか分からないので
ジャストアイデアで記載してみます。
ただし、工業製品向けであり食品等にはそのままでは使えません:)

化学的:
・分子量の大きな油脂(染み込ませたい油)を溶剤で希釈して浸透を促進する。
 浸透後溶剤を蒸発分離する。(溶剤は回収再利用。真空加熱分離等)
 石油系、アルコール系のほか塩素化炭化水素系(代替フロン等)などいろいろあります
・浸透促進剤として界面活性剤を添加する。
 ただし溶剤と違って簡単な除去が難しいので残存する界面活性剤による特性変化に注意。
 もっとも一口に界面活性剤といっても多種多様ありますが…
 界面活性剤のほかにも適した添加剤があるかもしれません。

物理的:
・振動の一種ですが、超音波(数十KHz~1000kHz)を利用する。
 対象物と油特性により適した周波数・出力は異なるでしょうから要研究です。
 浸透時に直接利用するほか、油脂の前処理として利用する方法も考えられます。
・加温加圧噴霧 (おそらく検討済みでしょうが…)

見当違いでしたらすいません :)

毛細管という所から布状・スポンジ状のものだとは思いますが、
対象物の形状・材質や油の種類がどのようなものか分からないので
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ただし、工業製品向けであり食品等にはそのままでは使えません:)

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 浸透後溶剤を蒸発分離する。(溶剤は回収再利用。真空加熱分離等)
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Q毛細管現象の計算

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たとえば、銅に1μmの穴が開いており、水に浸すと、
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まったく素人です。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

細い管を水に浸すと水は管の内壁に沿って上へ濡れ広がろうとします。しかしもし管の内壁だけに濡れ広がるのだとすると、水の表面積が増えてしまうことになります。水には表面をできるだけ小さくしようとするとする力、即ち表面張力が働きます。その結果、壁面に濡れ広がった水は管の中央部をも押し上げようとします。そうすれば水の表面積の増加を防げるからです。この力は水に働く重力と釣り合うところまで水を押し上げます。これが毛細管現象です。
毛細管現象で水がどこまで上るのかを理解するには2つの力を考える必要があります。一つ目は、水を押し上げようとする力です。この力は管と水の濡れ易さと、水の表面張力という2つに支配されます。前者の濡れ易さは、管の壁面と水とが為す角度で表します。これを接触角と言います、角度が浅い程濡れ易く、従って管の中を水が上り易いと言えます。この角度がご質問のθです。ご質問のTはお察しの通り、水の表面張力ですが、表面張力の単位はN/mで単位長さ当たりに働く力ですので、管の円周の長さを掛ける必要があります。何故円周なのかと言うと、円周以外の水の表面では表面張力は釣り合っていて、境界部に当たる円周の所で力として作用するからです。表面張力が大きい程水を押し上げる力は強くなる訳ですが、表面張力は液面に沿って働きますから、押し上げる力を求めるにはcosθを掛ける必要があります。以上まとめると、水を上に押し上げようとする力は水の表面張力に接触角のコサインを掛け、さらに円周の長さを掛けたものという事になります。表面張力の単位がN/m、cosθは無次元ですからこれに円周のmを掛ければ単位はNです。
考える必要があるもう一つの力は毛管内の液面の液側の水圧による力です。水が静止しているとき、圧力は深い程高く、浅い程低くなります。毛細管が浸されている液面では圧力は大気圧です。毛管内の液面より高い部分では圧力は大気圧よりも低くなります。高さが液面よりhだけ高い場所の圧力は、大気圧よりもρghだけ低くなります。ここでρは水の密度、gは重力加速度ですから、ρghは高さhの場所の水の単位体積当たりの位置エネルギーを意味します。一方圧力の単位はPa=N/m2=J/m3ですからこちらも単位体積当たりのエネルギーと考えることができます、高さが高くなると圧力が低下するのは圧力エネルギーが位置エネルギーに変わるからだと考えることができます。この考え方は「ベルヌーイの定理」の一部になっています。毛細管の面積(m2)に以上で説明した所定の高さの水の負圧(N/m2)を掛ければ、毛細管の水を押し下げようとする力(N)となります。
長くなってしまいましたが、以上で説明した水を押し上げようとする力と押し下げようとする力が釣り合うと考えれば毛細管現象を計算できます。液面の外側は大気圧ですから、液面高さから計算される水の負圧が毛細管現象が作る圧力差であると言えます。
前者の力は毛細管の周長で決まり、後者の力は断面積で決まりますから、管が細い程前者の力が勝って高く上るわけです。

細い管を水に浸すと水は管の内壁に沿って上へ濡れ広がろうとします。しかしもし管の内壁だけに濡れ広がるのだとすると、水の表面積が増えてしまうことになります。水には表面をできるだけ小さくしようとするとする力、即ち表面張力が働きます。その結果、壁面に濡れ広がった水は管の中央部をも押し上げようとします。そうすれば水の表面積の増加を防げるからです。この力は水に働く重力と釣り合うところまで水を押し上げます。これが毛細管現象です。
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Q毛細管現象ってなんですか?

そのままなんですけど毛細管現象ってなんですか?

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namachiroさん、今晩は。
コーヒーの上にティッシュの端をつけてください。
不思議な事に重力に逆らってコーヒーが上に上ってきますね。
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なぜ起こるか・・・ここから先は勉強してください。

Q毛細管現象と表面張力について

毛細管現象のことで悩んでいます。教えてください。
テーパの付いたストローの中に、水(水玉)がある状態を想定します。一般的な毛細管現象の理解では、水は管路の狭いほうに移動すると思います。ですが、一般的な表面張力の式では、壁面が水を引っ張る力は、F=Tcosθ*2πr と書かれています。ここでTは表面張力、θは接触角、rは固液界面における管路半径です。これを見ると、テーパの広い側にある固液界面での引っ張り力のほうが、狭い側にある固液界面での引っ張り力より大きいことになり、水は管路のより広いほうに進むように解釈できます。このような矛盾はなぜ起こるのでしょうか。すみません。どなたか教えていただけると大変助かります。どうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

まず質問者さんの式の問題ですが、F=σcosθ*2πrとあります。(すみませんが表面張力をσと書く例が多いのでσと書かせてもらいます。)これが言わば壁が水を引っ張り上げる力であるのはその通りです。元は単位長さ当りでσcosθの力で引っ張りますからこれを円周全体で合計して2πrσcosθが全体の引っ張る力です。これに対して抵抗する力があるからメニスカスが留まります。それは内外の圧力差です。内外の圧力差をΔPとすれば、それに断面積をかけた値、πr^2ΔPがこれにあたります。
すなわち
πr^2ΔP=2πrσcosθ
が力の釣り合いです。これより
ΔP=(2σ/r)cosθ
を得ます。これが半径rの毛細管の力の釣り合いですが、これはまさにラプラスの式、即ちΔP=2σ/Rです。曲率半径がRの円を、壁面との接触角θとなるように描いて見て下さい。文章で書くと却ってわかりにくいので書きませんが、Rcosθ=r、つまりcosθ/r=1/Rなることはご理解頂けると思います。ですから質問者さんの書かれた式とラプラスの式は当然結びついています。
そしてコーンについてこれと同様の計算をすれば、頂点から底面へ向かう方向についての力の釣り合いが
ΔP=(2σ/r)cos(θ-φ)
ですし、底面から頂点へ向かう方向の力の釣り合いが
ΔP=(2σ/r)cos(θ+φ)
となるということです。コーンの壁面に接触角θで交わる曲率半径rの球面(図で考察するなら円)を描いている頂ければご理解できると思います。
頂点側も底面側も大気圧でしたら、水側はそれよりも低い圧ですが、その圧が、コーンの頂点側と底面側で違っていては力の釣り合いが取れません。
もし取れるとしたならば、No3の回答で書きましたが(そこでまたσを書き忘れていました)、
頂点側から押す力;f1=2πσR1cos(θ-φ)
底面側から押す力;f2=2πσR2cos(θ+φ)
が等しくなる条件
R1cos(θ-φ)=R2cos(θ+φ)
のところです。ものによってはこれで釣り合って止まる場合がありえます。しかし、容易に分かるようにたとえば壁が圧倒的に親水性でθがゼロならば、cos(-φ)=cosφですから、テーパでR1<R2ですからf1<f2となります。こうなると径の小さい方へ水は押されます。そして接触角が大きくなったような状態でかろうじて力の釣り合いが取れる筈です。
血流や木の水については素人ですのでなんとも申せませんが、血液は心臓のポンプの役割が大きいかとも思います。木については、水が毛細管上昇で上れる高さは管の太さが一定ならばNo4さんの回答の通りです。管が細ければいくらでも高く上がれる式ですが、表面張力が使われる式ですので分子レベルの大きさの管に適用するは無理があると思います。また木の中の水の上昇の説明が毛細管現象が本質とされているのかどうか(たとえば浸透圧などはどう考えるのか)などは全く存じません。生物のご専門の方に聞かれた方がよいかと思います。

まず質問者さんの式の問題ですが、F=σcosθ*2πrとあります。(すみませんが表面張力をσと書く例が多いのでσと書かせてもらいます。)これが言わば壁が水を引っ張り上げる力であるのはその通りです。元は単位長さ当りでσcosθの力で引っ張りますからこれを円周全体で合計して2πrσcosθが全体の引っ張る力です。これに対して抵抗する力があるからメニスカスが留まります。それは内外の圧力差です。内外の圧力差をΔPとすれば、それに断面積をかけた値、πr^2ΔPがこれにあたります。
すなわち
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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q毛細管現象

毛細管現象について質問です。水にガラス棒をつけるとあるところまで毛細管現象で上昇し、液面が凹状になると思います。もし上昇しきるまでいかない短いガラス棒でやった場合は液面はどうなるのでしょうか?またどうしてそうなるのでしょうか?力の釣り合いでいうとどうですか?

Aベストアンサー

>液面の形状と力の釣り合いを教えて下さい

 それでしたら、次の参考URLのページ等に公式が掲載されています。

【参考URL】
 毛細管現象 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%9B%E7%B4%B0%E7%AE%A1%E7%8F%BE%E8%B1%A1


h=2×T×cosθ÷(ρ×g×r)

但し、h:液面の上昇高さ[m],T:表面張力[N/m],θ:接触角,ρ:液体の密度[kg/m³],g:重力加速度[m/s²],r:管の内半径[m]

との事です。
 念のために述べておきますと、接触角とは液面と管の内面がなす角度の事です。
 温度や使用する液体、使用する管が変わらなければ、T、ρ、gは、ほぼ一定の値ですので、管の内径が細いほど、接触角θの値が小さいほど、液面は高くまで上がる事になります。
 そして、管の内径が高さに拠らず一定であれば、接触角が0度に近いほど、即ち、液面が管の内壁に平行に近づくほど、液面は高くまで上昇しやすくなりますから、液面は管壁に近くなるほど鉛直方向に立ち上がるのに対し、管の中央部分における液面は水平のままなのですから、管の内径が十分に細ければ、液面は細長いU字形(V字形?)になる訳です。

>液面の形状と力の釣り合いを教えて下さい

 それでしたら、次の参考URLのページ等に公式が掲載されています。

【参考URL】
 毛細管現象 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%9B%E7%B4%B0%E7%AE%A1%E7%8F%BE%E8%B1%A1


h=2×T×cosθ÷(ρ×g×r)

但し、h:液面の上昇高さ[m],T:表面張力[N/m],θ:接触角,ρ:液体の密度[kg/m³],g:重力加速度[m/s²],r:管の内半径[m]

との事です。
 念のために述べておきますと、接触角とは液面と管の内面がなす角度の事です。
 温度や使用する液体、使用...続きを読む

Q毛細管現象を使って永久機関は作れませんか?

毛細管現象を利用すれば永久機関は作れませんか?毛細管現象は投入力はゼロと思います。それを利用して水を高所にあげ、発電すればいいのではないでしょうか?

Aベストアンサー

毛細管現象で管の中に吸い上げられた水は
中心が低く、壁側が高く、Uの字型のようになります。
(理科の試験管などで見たことがあると思います)
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では、先を下向きにして垂らせばいいかというと
先を下に向けても、重力より毛細管現象の力が大きいので、水は滴り落ちません。

Qサイフォン原理と毛細管現象

A容器とB容器の二つの容器があるとします。
A容器の側面中心より上部に排水用の穴を開け、容器にたまった水がその穴から
出ていき容器Bに流れるようにします。
さらにその容器Bに流れてきた水を元の容器Aに戻すような装置を作りたいんですが
やっぱりポンプ(電気の)が必要でしょうか?
容器Aは常に一定の水位にして(排水穴から常にあふれてる)さらに水は循環し、電気を使わずに作るなんて無理でしょうか?
自分なりに調べたらサイフォンの原理とか毛細管現象?というのがなんかそれっぽいかんじなんですがなんせ学力がなく分かりません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

全くのメンテナンスフリーで行うことを想定されていますか?
例えば週一くらいでメンテナンスでもよいでしょうか。

あと、水は少々排水に流してもよいでしょうか。

もし上記がOKでしたら
鳥の水遣りが参考になるかもしれません。
コンビネーションフィーダーといいます。
http://www.sudo.jp/petproducts/bird/bird_goods/foodbowl/bird_foodbowl.html
http://www.sudo.jp/petproducts/bird/bird_goods/foodbowl/jpeg_images/comf_b.jpg
どういう仕組みかといいますと次のようなイメージです。
試験管のような片方が塞がった筒に水を入れます。
そして水がこぼれないように逆さまにし、薄い(深くない)皿に立てます。
すると一部水がこぼれ試験管の中に空気が入りますが、さらにこぼれた水が試験管の口(逆さまにしているので下端になります)の高さになり口をふさぐと水がそれ以上漏れません。
つまり試験管の口の高さで皿の水位がきまる仕組みです。

試験管の水が無くなるまでは水位が保たれます。

どうでしょうか。

全くのメンテナンスフリーで行うことを想定されていますか?
例えば週一くらいでメンテナンスでもよいでしょうか。

あと、水は少々排水に流してもよいでしょうか。

もし上記がOKでしたら
鳥の水遣りが参考になるかもしれません。
コンビネーションフィーダーといいます。
http://www.sudo.jp/petproducts/bird/bird_goods/foodbowl/bird_foodbowl.html
http://www.sudo.jp/petproducts/bird/bird_goods/foodbowl/jpeg_images/comf_b.jpg
どういう仕組みかといいますと次のようなイメージです。
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