浴槽などで溜めた水を排水する時に出来る渦は、北半球と南半球では渦の回転方向は逆回転になるんですか？

浴槽などで溜めた水を排水する時に出来る渦は、北半球と南半球では渦の回転方向は逆回転になるんですか？
そうであれば、その理由を教えてください。

No.1 ベストアンサー 回答者： marbleshit 回答日時： 2016/08/07 16:22

日常生活で，浴槽や台所のシンク内の水を排出するときにバスタブ渦と呼ばれる水の渦巻き流が見られる．この渦の回転方向は，台風などとの類推から，地球の自転によるコリオリ力によって北半球では反時計まわり，南半球では時計まわりであるという「俗説」が有力である．

しかし，バスタブ渦のような小さな渦構造に及ぼすコリオリ力の影響は非常に小さく，バスタブ渦の回転方向はコリオリ力では決まらないとする意見も強い．

マサチューセッツ工科大の Ascher H. Shapiro 教授は，北半球のアメリカ合衆国ボストンで，円筒容器を用いた軸対称流れの詳細な実験を行い，バスタブ渦の回転方向は反時計回りとなって，コリオリ力によって決まることを確かめた．Shapiro はその成果を 1962 年に科学誌 Nature に論文として発表した．

その結果には懐疑的な意見も数多く出されたが，南半球にあるオーストラリアのシドニーで追実験が行われ，時計まわりのバスタブ渦が観測されることによって Shapiro の実験結果の正しさが確認された．しかし，実験には軸対称性を阻害する要素が入り込むため，現在においてもバスタブ渦の向きが決定される機構は明らかにされていない．

最近，京都大学工学研究科と同志社大学工学部の研究グループは，完全な軸対称条件のもとで，円形容器中の水が排水されるときの流れの数値シミュレーションを行い，バスタブ渦の形成とその維持機構を数値的に調べた．
その結果，もし流れが完全に軸対称で，排水する直前の水が完全に静止していて残留渦度がないときには，発生するバスタブ渦の回転方向は北半球では反時計回りであることを明らかにし，「俗説」が正しいことを証明した．

しかし，日常的に私たちが見るバスタブ渦は，初期にバスタブ内に存在する残留渦度が排出口付近に集まることで一時的に観測される渦であり，その回転方向は残留渦度の性質で決まり，予測不可能であることも分かった．
この成果は，日本物理学会が発行する英文誌 Journal of thePhysical Society of Japan (JPSJ)の 2012 年 7 月号に掲載された．

http://www.jps.or.jp/books/jpsjselectframe/2012/ …

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AA …

この回答へのお礼

コリオリの力
驚きました。

お礼日時：2016/08/07 16:27

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2016/08/07 16:26

台風の風向き（渦の向き）がどうなっているのか、またなぜそうなるのかを調べると良いだろう。

理屈は同じです。

バスタブについては、バスタブの形状や溜められている水が完全に静止していないなどの理由で必ずしも一定の方向に渦が形成されるとは限りません。

この回答へのお礼

そういう事も含めて、詳しく説明されてる、最初に回答くださった回答者さんが正解でした。

お礼日時：2016/08/07 16:37

No.2 回答者： ダニエット 回答日時： 2016/08/07 16:23

特に渦の向きは決まっていません。

台風などは「コリオリの力」によって
北半球と南半球で向きが違いますが
お風呂の排水の渦などでは
規模が小さすぎてこの力が働かないのです。

ですから、今回のご質問に関しては
「地球上のどこでも右回りだったり左回りだったりする」
というのが正解です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
正解は、marbieshitさんの回答でした。
俗説の立証実験が行われてるので、異論を挟む余地は無いと思います。

お礼日時：2016/08/07 16:35