hirax.net::Keywords::「ベルヌｰイ」のブログ

■「時速60kmの風を受ける感触」を真面目に計算しても、やはり「ウィダーゼリー１パック」と同じくらい！？　

　「時速60kmの風」は「アンダー85cm Cカップを1.3mm押し込む感触」で「ウィダーゼリーの重さ」とほぼ同じ!?という法則で書いたように、非粘性流体のエネルギー保存則であるベルヌｰイの定理を使うと、「掌（てのひら）が時速60kmの風を受ける時、掌にはおよそ170 Pa 程度の圧力がかかる」ということを解析近似式から得ることができます（参考：計算方法は「風でめくれるスカート」の科学！「涼しく晴れた朝の地下鉄駅をドジっ娘が走る」とスカートは必ずめくれる!?の法則にあります）

　ちなみに、掌の大きさが10cm四方…つまり0.01m^2だとすると、170 Paの圧力を受ける掌は1.7 N = 0.170kg重の力を受けます。つまり、時速６０kmの風を掌に受ける時、あるいは、アンダー85cmCカップのおっぱいを1.3mmほど押し縮める時、掌はウィダーゼリー（１パック１８０ｇです）を載せた時と同じ程度の力を受けるのです。…それを逆に言うならば、「ウィダーゼリーの重さ」がわからなかったら、アンダー85cmCカップのおっぱいを1.3mmほど押し縮める時の感触を思い出せば良い、というわけです。

　今日は、風を受ける掌の周りの空気流の動きを真面目に計算し、「掌の感触」を（以前行った）解析近似解と比べてみることにしました。…というわけで、下の一連の画像が、掌モデルに風を当ててみたところです（ちなみに、今回の計算は時速６０kmで行うつもりが、間違えて時速73kmで行っていました）。

　空気流の圧力を表示してみた結果（たとえば左の画像）を眺めれば、掌の前後にはおよそ３００パスカルの圧力差があることがわかります。時速60kmの風速を計算するつもりが間違えて時速７０kmで行っていたことを考えれば、（これを時速６０kmの時に換算すると）ざっくり300パスカル　×　（時速60km／時速72km ≒ 250パスカル というところでしょうか。

　解析近似により見積もった掌前後の圧力差が170パスカルで、数値シミュレーションによる圧力差が250パスカル程度…どちらも大雑把な計算であることを考えれば「どちらも大体同じ」と言って良いくらいかもしれません。

　というわけで、今日行った「掌周りの空気流の真面目な計算」からも、「時速60kmの風を受ける感触」を真面目に計算しても、やはり「ウィダーゼリー１パック」と同じくらい、という結果が得られたようです！？