実験の解説とは? わかりやすく解説

実験の解説

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/01/10 21:53 UTC 版)

浮沈子」の記事における「実験の解説」の解説

この実験は「潜り手」("diver")をピペット酷似する一端開いた小さな堅い管を柔軟な部品付いた大き容器(例えば2リットル入りソフト・ドリンクの瓶)の中に置くことでなされる。その容器潜り手を見られるように完全に満たされ閉じられる際に気密にしなければならない。「潜り手」("diver")には水が入る。その量はほぼ中立浮力有するのに十分な量の空気ふくませ、それでもやはりほぼ完全に水没させられているあいだは上端浮かんでいるだけの浮力有する。 「潜り」("diving")が起こるときは、容器柔軟な部位内側圧せられて内圧高め、「潜り手」("diver")を底に沈めさせ、圧力解放されると元のように表面浮上する浮沈子中には浮力与えるだけの空気がある。したがって浮沈子水面に浮かぶ。パスカルの原理によれば気密容器圧される空気圧高まり、その一部容器一つ「壁」("wall")を成すに対して加えられる今度はこの浮沈子の中の気泡さらなる圧力加える。その理由は、浮沈子内の空気圧縮可能であるがしかし圧縮不可能な液体であり、空気の量は減少させられるがしかし水の量は膨張せず、浮沈子への外部圧力は a) 浮沈子内に既にあるをさらに内部押し入れ、そして b) 浮沈子の外にある浮沈子内に押し入れる。一旦気泡小さくなり、浮沈子なかにはいると、浮沈子は自らの重さよりも軽い押しのける。そのためにそれは浮力減じ、そしてアルキメデスの原理にしたがって沈む。容器対す圧力解放されると、空気は元のように膨張し押しのけられた水の重さ増やし、そして浮沈子は元のように浮力増し、そして浮かぶ。 もし押しのけられた水の重さ浮沈子重さ等しいならば容器中央停止する考えられるかもしれないが、実際に起こらないそのような状態が万が一存在する仮定すれば、浮沈子現在の深さからの逸脱は、どれほど小さくても、容器内のそれの上方の水の重さにおける変化による、浮沈子内の気泡加えられる圧力変化させるであろう。これは不安定な力学的平衡である。もし浮沈子の上昇が、どれほど非常に小さくても、気泡対す圧力弱まり膨張し、それはさらに多く押しのけ、浮沈子はさらに速く上昇しながら、浮力を増すであろう逆に、もし浮沈子下降がいかに僅かでも圧力強まり気泡収縮し入り込み浮沈子浮力減じ、そして下降率からの圧力が高まるにつれ加速する。この増大は、系におけるランダムな熱的変動よるものでさえ、平衡からのどれほど逸脱であってもそれを増幅するであろう浮沈子表面浮かべるか、または底面沈めさせる、一定の応用される圧力範囲存在するが、それを長期間わたって液体内に浮かせておくならば、応用される圧力連続的操作を必要とするだろう。

※この「実験の解説」の解説は、「浮沈子」の解説の一部です。
「実験の解説」を含む「浮沈子」の記事については、「浮沈子」の概要を参照ください。

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