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科学的に南北の渦やツタの巻き方について
教えて下さい。南半球の渦やツタの巻き方は左巻きで、北半球は右巻きだと聞きました。
巻き方に違いはなかったと何かのTVで見た記憶がるのですが、どなたかご存知でしょうか?

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A 回答 (6件)

この質問は過去に何度もされており,物理の専門家の方なども回答されています。



 結論としては,『台風などの渦の巻き方はコリオリの力を受けて北半球と南半球では変わる』が,『お風呂の栓を抜いた時の渦では,作用するコリオリの力が微々たるものの為,周囲の形状や初期条件等の環境に支配される』そうです。

 下記の過去質問の puni2 さんや siegmund さんの回答を御覧下さい。

 ・http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=99400
  QNo.99400 台風の目

 ・http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=256399
  QNo.256399 渦の巻き方について

 ・http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=357461
  QNo.357461 赤道直下では渦巻きは本当にできないか。

 ・http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=406950
  QNo.406950 うずの方向はコリオリの力で決まる?

参考URL:http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=99400, http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=406950
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この回答へのお礼

色々な資料提供をありがとうございます。調べてみます。
またお願いします。

お礼日時:2004/09/05 16:08

昔、某TV番組で、アサガオの巻き方が、モーターで回転を与えるとちゃんと巻けなくなっていた実験がありました。


ただ、このモーターは目に見える程度の速さ(1時間に数回転?)でしたので、1日1回転の地球の自転ぐらいでは影響しないと思います。

それよりも、どっち巻きが決まってないような植物では、太陽の動きが逆まわりになる南半球では、光を追いかける成長の方向が逆になりますから、その影響がありそうに思います。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました。

お礼日時:2004/09/05 16:04

植物のつる(つた)の巻き方は、種類によって決まっています。


北半球・南半球は関係ありません。
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この回答へのお礼

とても気になってたので助かりました。
ありがとうございました。

お礼日時:2004/09/05 16:06

ツタはよく知りませんが…


 お風呂の栓を抜いたときの渦は理論上は北半球と南半球で違う向きになります。原因は#2の方の仰るとおりコリオリ力という力です。
 その説明は難しいと仰っておられますが、単に機械的に座標変換をするだけなので概念的に難しいものはなくちょっと計算がめんどくさいだけです。

 ところでさっき「理論上は」といいましたが、実はコリオリ力はあまりにも小さい力なのでお風呂の渦程度ではその影響は出ません。
 コリオリ力が影響してくるのは低気圧の渦や海流などの地球規模の現象クラスです。
 お風呂の渦なんかは浴槽の形や栓の抜き方でいくらでも結果はかわってくるでしょう。

 しかし地学の先生が真剣に「北半球と南半球ではお風呂の渦が…」といったときには真剣にビックリしました。物理の先生はちゃんとした先生で「お風呂程度では影響はない」と仰っていましたが…
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この回答へのお礼

なるほど、コリオリの力は存じませんでした。
南半球に住んでいるので、とても気になってました。
どうもありがとうございました。

お礼日時:2004/09/05 16:12

ツタはどうかしりませんが


お風呂の水を抜いたときにできる渦などは

地球の自転と重力による力で決まっています

これをコリオリの力といい
地球上の北半球では、地球の自転に基づくコリオリの力が、運動方向に向かって右向きに、南半球では逆に左向きに働きます。

慣性系に対し回転する空間座標に現れる慣性力のうちの物体の速度に関係してはたらく力で
座標系の回転軸に垂直な面内で、速度に垂直な方向には働きます。

ほとんど大学の初頭物理あたりの話になってきますので
わかりやすく説明するのは難しく
高校生などでは習うこともないでしょう

コリオリの力で検索してみてください
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この回答へのお礼

有り難うございます。分かりやすいようで分かりにくいですね。勉強してみます。

お礼日時:2004/09/05 16:15

以下のサイトに科学的な解説が載っています。



参考URL:http://www.kagaku.info/faq/tornade000728/
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この回答へのお礼

どうも有難うございました。参考にします。

お礼日時:2004/09/05 16:16

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Q水の渦の回転方向

風呂の水を抜くとき、水は渦を巻きながら流れていきますよね。
そのときの渦の向きが北半球では左回り、南半球では右回りだと聞きました。
では、赤道上ではどうなるのでしょうか?
詳しい方お願いします。

Aベストアンサー

赤道上では渦を巻きません

コリオリの力(コリオリ効果)と呼ばれるものです
コリオリと言う人が実験…をしたのですよ
直径10mくらいの大きな桶に水を張り十数時間水を静沈させ
桶の中心にある栓を抜いてどっち向きに渦ができるのかを厳密な実験で確かめています

北半球で左回りになる理由はご存じですか?
地球の自転による遠心力が赤道に近い方が強いので左に回る…です
だから、どちらも釣り合う赤道上では渦はできません
図の通りになります

Q南半球と北半球の星座

どうして南半球と北半球では星座に見えかたが違うのでしょうか?

Aベストアンサー

こんにちは。

地球が丸いから、あるいは地面がじゃましているから、というのは、
確かにその通りですが、もう一点、

「空が、ある点を中心にして回っているように見えて、
 その中心が、見る場所の緯度によって変化するから」

ということも指摘したいです。

星々をちりばめた空(天球)は、「天の北極」と「天の南極」と呼ばれる
2つの点(これは地球の自転軸の延長線上にあります)を結んだ軸を中心にして
回っているように見えます。

天の北極は、北極点(北緯90度)に行くと、真上(90度)に見えます。
星々はその点を中心にして回るように見えるので、
北極点にいる人は、空の半分下(地平線下)の星はどんなに時間が経っても
見ることができません。
(同じようなことは、南極点にいる人についても言えます。)

日本付近にいる人(中緯度)では、
天の北極は、地平線から何度かの角度(その場所の緯度に一致します)を
持った場所に見えます。
その人は、時間ととに天球が回転するので、結構多くの星座が見られますが、
天の南極付近の星座は、つねに地平線の下なので見ることはできません。

赤道にいる人(緯度0度)は、天の北極と天の南極は地平線上にあり、
その両点を結んだ線を中心にして天球が回転するので、
「例えその瞬間地面がじゃまして見られない星座があっても、
 時間の経過によりすべての星座を見ることができる」
ことになります。

参考URLもぜひ見て下さい。

それでは。

参考URL:http://www.expocenter.or.jp/shiori/star/view/view.html

こんにちは。

地球が丸いから、あるいは地面がじゃましているから、というのは、
確かにその通りですが、もう一点、

「空が、ある点を中心にして回っているように見えて、
 その中心が、見る場所の緯度によって変化するから」

ということも指摘したいです。

星々をちりばめた空(天球)は、「天の北極」と「天の南極」と呼ばれる
2つの点(これは地球の自転軸の延長線上にあります)を結んだ軸を中心にして
回っているように見えます。

天の北極は、北極点(北緯90度)に行くと、真上(9...続きを読む

Q台風は右巻き?左巻き?

台風は右巻き?左巻き?
どっちでしょう?

Aベストアンサー

No.5です。

もう少し詳しくいえば参考URL
(台風の垂直断面の気流の流れ)
http://ja.wikipedia.org/wiki/台風の目
(台風の発生メカニズム)
http://www.jma-net.go.jp/nara/knowledge/saijiki2/14typhoon.htm

に台風の目付近の立体的な気流の流れが書かれているように台風の目を中心に垂直方向に左巻きの渦を巻きながら上昇する気流の流れがあります。この上昇気流により周辺の暖かい空気が左巻きに渦を巻きながら地上(または海面)近くの空気を吸い込むように風の流れができ、台風の目に近づくにつれ強い左巻き渦の上昇気流(風)となって台風の雲の上部まで駆け昇ります。目の上部付近で、今度は右回りに気流が外に向かって流れ、台風の端に近づくにつれ下降気流となって大気中の水分(台風の雲)が大雨となって振ります。上昇気流と下降気流の境目でぶつかり合いで激しい雷雨や雹(ひょう)が発生したりします。海面の気温が高い赤道の少し上の海水温の高い海域で発生する熱帯低気圧がいくつも集まって台風となります。強力な熱帯低気圧には周辺からの海面近くの空気を引き込むように上昇気流が発生します。地球の自転によるコリオリの力の働きで左回りの渦巻きの上昇気流となって、海面近くの湿った温度の高い空気を取り込んで台風が発達し、海面の空気の熱エネルギーと水分が台風上昇気流の上部で解放され台風のエネルギー(大雨、強風、雷雨や雹)となります。

なお、海面の温度が低い海域や陸地のところでは、台風はエネルギーが補充されず、風や雨の被害を出しエネルギーを失い、やがて勢いがなくなって、熱帯低気圧となって、やがて消滅します。

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%B0%E9%A2%A8%E3%81%AE%E7%9B%AE

No.5です。

もう少し詳しくいえば参考URL
(台風の垂直断面の気流の流れ)
http://ja.wikipedia.org/wiki/台風の目
(台風の発生メカニズム)
http://www.jma-net.go.jp/nara/knowledge/saijiki2/14typhoon.htm

に台風の目付近の立体的な気流の流れが書かれているように台風の目を中心に垂直方向に左巻きの渦を巻きながら上昇する気流の流れがあります。この上昇気流により周辺の暖かい空気が左巻きに渦を巻きながら地上(または海面)近くの空気を吸い込むように風の流れができ、台風の目に近づくにつれ強い左巻...続きを読む

Q赤道直下では渦巻きは本当にできないか。

よろしくお願いします。

この「地理学」のカテゴリにおける すぐ下の質問では、
回答者の方から
「本当に赤道直下」ではバケツの穴から流れ出す水の渦巻きはできない。
との回答がありました。参考URLもそれなりに信用がおけそうです。

しかし、このサイトでは、過去に同様な質問があり、例えば
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=99400
では、コリオリの力よりも他の要素が圧倒的に大きいとされています。
(ちなみに私も現時点ではこの考えですが)

低気圧とか、海流とか、偏西風などならいざ知らず、
バケツの水や風呂桶の水などの事例で、
「真の赤道直下で渦ができず、
 少し(10m程度)北では反時計回り、少し南では時計回り」
というのは、センスとして否定しませんが、
ちょっと出来過ぎのような気がします。

皆様のお考えや情報などありましたらお寄せ下さい。

Aベストアンサー

参照URLの記事を読んだ後ちょっと実験してみたのですが、その記事の中で書かれているような結果には残念ながらなりませんでした
まず、浴槽と2種類の洗面台で5回ずつ、可能な限り水を平静にしてから栓を抜いたところ、例外無く反時計回りの渦になりました
次に洗面台の1つで5回ずつ時計回り、反時計回りそれぞれの流れを作ってから栓を抜いてみたところ、最初が反時計回りの場合は例外無く最終的な渦も反時計回りとなりましたが、最初が時計回りだと最終的な渦の向きは時計回りが3回、反時計回りが2回でした(なお、水の流れや渦の向きはイソジンを滴下して確認しました)
今度は、予め溜める水の量に変化をつけ、かつ、予め作る時計回りの流れの速さがなるべく同じになるように(具体的には同じ位置に滴下したイソジンの流紋の末端の周期が等しくなるように)して実験してみたところ、水の量が多いほど最終的な渦の向きが反時計回りに逆転しやすい、という結果が出ました

『コリオリの力は(少なくとも日本付近では)渦を作るのに十分な大きさだが、洗面台に溜めた水程度の質量に加わわっている力は、人間が覆せないほどの大きさではない』、ということになるかと思います
赤道付近では、コリオリの力は、『渦を作らないように働く』のではなく、『どちら向きの渦をつくるように働くにしてもきわめて小さい』ということのはずですから、『運がよければ渦が出来ずに落ちるが、何かの弾みでどちら向きの渦に転んでもおかしくない』、といったところになるのではないでしょうか

なお参照ページの、フーコーの振り子の周期が2日弱だからコリオリの力の大きさが不十分だとする議論は、ちょっとおかしいと思います
フーコーの振り子の周期から敷衍して言えるのは、もし水と容器との間に働く力を無視できれば、容器の中で溜まった水が、フーコーの振り子と同じ周期で回転するだろう、ということであって、栓を抜いたときに排出口に集中する渦の周期が2日弱になるわけではないでしょう

参照URLの記事を読んだ後ちょっと実験してみたのですが、その記事の中で書かれているような結果には残念ながらなりませんでした
まず、浴槽と2種類の洗面台で5回ずつ、可能な限り水を平静にしてから栓を抜いたところ、例外無く反時計回りの渦になりました
次に洗面台の1つで5回ずつ時計回り、反時計回りそれぞれの流れを作ってから栓を抜いてみたところ、最初が反時計回りの場合は例外無く最終的な渦も反時計回りとなりましたが、最初が時計回りだと最終的な渦の向きは時計回りが3回、反時計回りが2回でした(な...続きを読む

Q子供の自由研究(渦巻き)

初めての自由研究です。(1年生)
夏休みのある日お風呂を掃除していて「渦巻き」ってどうして出来るの?
と言われそれを自由研究にしました。
子供と図書館に行っても1年生の子供には難しいくて
説明しても理解してくれません。
簡単に分かりやすく教えて下さい。
メチャメチャ困っています。あと、わずかしか時間がありません!
誰か~(泣)

Aベストアンサー

別の物で考えてみることをお勧めします。

例えば、すり鉢の中でビー玉二つをぶつけて見てください。
なるべく大きくて、底が平らになっていない、円錐形のお皿のような物なら何でもかまいません。
そのすり鉢の両端にビー玉を置いて、そっと手を離せば、
ビー玉は中心に向かって転がっていき、ぶつかります。
その後のビー玉は、どういう動きをするでしょうか?

毎回同じ結果になるか分かりませんが、ある場合で、渦の様に回ってくれると思います。(一瞬ですけど)
わざとずれてぶつかるように玉を放てば、回転は大きくなります。

答えは、お子さんに考えてもらったほうが良いでしょう。
渦は専門の科学者の方にも難しいみたいですので、必ずしも正解じゃなくても問題は無いはずです。

Q地球の自転、公転の速度

地球の自転、公転の速度を教えてください。
それと光の速さについても教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文単位は地球では1で、1天文単位=149576960kmと求められているので、公転距離はおよそ939819740kmです。これを365日で割って・・・260万km/day。
 全く実感がわかない数字になったので時速と秒速に直しておきます。時速=10万km/h 秒速=30km/s

 参考URLが時速だけは計算してくれています。今PCの電卓を起動してカタカタやってたんですけど、思ったより無茶苦茶に早いですね。

【光速】
 Maxwell(1831~1879)という物理学者が、理論的に光の速度を導き出したことは有名な史実です。光は、携帯電話やラジオに使われる電磁波(電波)の仲間で、これら電磁波は波長が違っても速度は全て同じ、およそ秒速30万km/sです。電話してても僕らの声が相手に遅れずに届くのも電磁波の速さのお陰?
 上に地球一周の長さ(4万km)を出しましたが、これによると光は1秒で地球を7周半する計算になります。公転自転もべらぼーに早かったですが、さすがに光にはかないません。

 全く話が横道にそれるようですが、かのアインシュタインの相対性理論は「光より速いものは存在しない」ことを前提にした理論であること、また現代の多くの物理学者もアインシュタイン同様「光より速いものは存在しない」と考えていることを付け加えておきます。

 何年生かは存じ上げませんが、そんな些細な疑問がすぐに直結するほど科学(理科)が身近に存在することを知ってもらえたら嬉しく思います。

参考URL:http://www.expocenter.or.jp/shiori/ugoki/ugoki3/ugoki3.html

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文...続きを読む

Q[季節]-北半球と南半球を説明して頂けないでしょうか。自転と公転→地球と太陽の位置関係から「季節」を説明・整理下さい

[季節]-北半球と南半球。小中学校「社会科」世界地理では、☆太陽の見かけ状の運動による、北回帰線ー赤道ー南回帰線と説明学習した記憶があります
 これだけで、北半球と南半球とが季節が異なる、オーストラリアのクリスマス(12/25)が
真夏(暑い)など理解できます。余談ですが、オーストラリアのクリスマス休暇は“2週間”とのこと。その心は、夏季休暇でも在るとのことです。
 中学・高校の「理科」天体(物理学)では、地球の自転と公転を前提に、学習されます。※前段と後段の、知識・教科内容を統一して整合性のある理解をしたいのですが。説明・整理して頂けませんでしょうか。天文(天体)についてなど、日頃考える必要性が無く、学びっ放しにしておいてしまったので、どうかご教授願えませんでしょうか。また、北半球を脅かす台風、ハリケーン、サイクロンなどについて、南半球での被害・報道を聞いた記憶がありません。これも、自転と公転との関係からご説明頂けませんでしょうか。同じく排水口の渦も、台風と同じく時計回りになる、と記憶しておりますが。南半球ではどうなるのでしょうか。これも、自転と公転との関係からご説明頂けませんでしょうか。こんな基本的知識を今頃になって、質問する自分に驚いております
 「無知であることに、無知(=気づきもしなかった)だった」からと結論付けて、それを自覚できるようにようやくなったのだ、と自省しております。
  小中高の教員の先生、または、ご専門・ご専攻の学生・院生の方、その他
ご説明して頂ける教養人の皆様、何とぞ宜しくお願い致します。

[季節]-北半球と南半球。小中学校「社会科」世界地理では、☆太陽の見かけ状の運動による、北回帰線ー赤道ー南回帰線と説明学習した記憶があります
 これだけで、北半球と南半球とが季節が異なる、オーストラリアのクリスマス(12/25)が
真夏(暑い)など理解できます。余談ですが、オーストラリアのクリスマス休暇は“2週間”とのこと。その心は、夏季休暇でも在るとのことです。
 中学・高校の「理科」天体(物理学)では、地球の自転と公転を前提に、学習されます。※前段と後段の、知識・教科内容を統一して整合...続きを読む

Aベストアンサー

地球に季節があるのは、地球が23.4度傾いて自転しているのが原因です。地球儀はこの角度で斜めにとりつけてありますね。もし真っ直ぐ立っていたり真横になって回っていたら季節はありません。
季節は4つありますので、公転を90度ずつ4つに分けましょう。公転は、○を太陽、/を地球地軸の傾きとして、次の3通りに分けることができます。
1.地軸が太陽側に倒れている  /  ○
2.地軸が太陽と反対側に倒れている  ○  / 
3.1.と2.の中間
1.が日本の夏、2.が冬でです。地球儀をこのような形に配置して自転させると、1.は昼が長く夜が短い、また、また太陽高度は高くなることがわかります。太陽が真上方向にあって昼が長ければ、日差しを多く受けるのでよく温まるわけですね。2.および南半球はこの反対なので当然冬です。3.が春もしくは秋ということですね。
1.3.2.3.1.3.という順番に公転していますので、春夏秋冬が常に一定の順で回ってきます。

http://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon/space/earth/earth05.html
http://www.zoshindo.co.jp/Rjiten/kisetu.htm

↓のサイトご覧ください。オーストラリアにも台風のようなものがありますね。これはウィリー・ ウィリー (Willy-Willy)と呼ばれているようです。インド洋のサイクロンも南半球でも発生しています。要するに南・北に関わらず発生しています。

再度↓の写真。日本の台風は左巻き(左手でグーをゆるめに作った形)ですが、オーストラリアのは右手のグーを手の平を上にして作った形になります。これは地球自転に由来する「コリオリの力(転向力)」による現象です。
真ん中が高くなってる大きな回転円盤を考えます。今、その真ん中に立っているひとPが、円盤の側でじっと立っている人Qにボールるを転がすとしました。ボールは真っ直ぐQさんの方へ転がってきました。しかし、これをPさんの方から見るとどうだったでしょうか。ボールはPさんの後ろへ後ろへと曲がりながら落ちたように見えたはずです。超簡単にいうとこれが「コリオリの力」の説明です。

さて、排水溝の渦。いわゆる北半球と南では、渦が反対に巻くというのは100%都市伝説です。「コリオリの力」は台風くらい大きなものでないと作用しません。排水溝の渦は北でも南でも、右にも左にも渦を巻きます。偶然なのです。排水溝の形状、水のちょっとした揺れ具合などで決まります。
オーストラリアあたりで、観光客相手に反対渦巻きを実演している人がいますね。そこで、彼のやることの反対をやって見せれば左巻き渦となって、彼は面目を失うはずです。

参考URL:http://agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon/news/2005/INGRID/GOE905031204.WILLY+INGRID.0.1024x768.jpg

地球に季節があるのは、地球が23.4度傾いて自転しているのが原因です。地球儀はこの角度で斜めにとりつけてありますね。もし真っ直ぐ立っていたり真横になって回っていたら季節はありません。
季節は4つありますので、公転を90度ずつ4つに分けましょう。公転は、○を太陽、/を地球地軸の傾きとして、次の3通りに分けることができます。
1.地軸が太陽側に倒れている  /  ○
2.地軸が太陽と反対側に倒れている  ○  / 
3.1.と2.の中間
1.が日本の夏、2.が冬でです。地球儀をこのよう...続きを読む


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