hirax.net::inside out::2010年09月09日

■簡単に確かめるｌことができる「ブラジル・ナッツ効果」と「シミュレーションによる発生過程」　

　ガラスのビー玉を透明なプラスチック・カップの底に入れ、その上にプラスチックでできたBB弾をザーッと思い切り注ぎいれます(右の写真)。そして、おもむろに、そのプラスチック・カップ上面を掌で封をして、上下にシャカシャカ振動させてみます。…そんな風にカップを揺らした後、おもむろに、上面の掌を離すと何が起こっているでしょうか？

　そこには、カップの中に詰まっているプラスチック製BB弾の上に、ビー玉が鎮座しているはずです（右の写真）。最初は下に沈んでいたはずの重いガラス製のビー玉が、軽いBB弾群の上に浮かんでいるさまを見ると、少し不思議に思えるかもしれません。けれど、これは身の回りの色々な「粒」を使って、簡単に確かめることができる現象です。
　大きな粒子と小さな粒子を混ぜ、さらに振動を与えてやると、大きな粒子は上に浮かび・小さな粒子は下に沈んでいくのです。大きな粒子の方が小さな粒子より重かったとしても、（結構広い範囲で）そんな現象が生じるのです。

　この現象は、"Brazil-nut Effect"（ブラジル・ナッツ効果）と呼ばれます。さまざまなナッツが詰まった容器を開けると、ミックスナッツ容器に詰まったナッツ上部には大きなナッツ（ブラジルナッツ）ばかりが集まっている、というのがその由来です。ナッツ容器が運搬中に揺られたりして、いつの間にか上部に大きな粒が浮かび上がってしまう、というわけです。

　下に「ブラジル・ナッツ効果」の「シミュレーションによる発生過程」を貼り付けてみました。「○×だから、こういう現象が起きる」と単純なわかりやすい「ひとこと」では説明しづらい現象ですが、こんなシミュレーション動画を眺めてみれば、こういった現象が起きることも当たり前に思えるかもしれません