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2006年8月18日 (金)

上に落ちる?砂時計

正確には、砂状のツブツブが上方向に流れ上がっていく砂時計風のおもちゃ。とあるところで手に入れた。

Photo_2 サムネールでは見にくいが、元画像では「砂」が上方向に落ちていく。多分この画像をクリックするとフルスクリーンになる。

黒い砂と黄色い砂が逆方向に落ちていく状態を同時に見せているところがこのおもちゃの面白さだ。

上に落ちる砂時計、私はこれまで見たことがない。

私の推測を述べる。

1. 砂は恐らく比重1.0前後の高分子のツブツブであって、比重3前後の砂ではない。

2. 液体は、黒(下に落ちる砂)の方は低比重のもの。黄色の方に入っている液体は、例えばシリコン油のような透明かつ高比重液体。

3. それぞれの粘度はうまくコントロールされていて、同程度の速度で砂が昇降する。

4. 砂のノズル径は黒と黄色で異なるかも知れない。屈折の関係でよく見えない。

5. 砂の動きをみると、らせん状に動いている。レイノルズ数がそこそこに高く定常的な旋回運動をしているらしい。

推定結論。比重差をうまく利用して上昇と下降速度をほぼ一致させている。砂に見える材料は多分高分子材料。それも光学的に比較的透明な材料。液体の材料はきっと違うだろう。上昇・下降速度がほぼ近いので、液体の粘度を考慮したノズル部分の形状・口径が選択されている。砂時計よりも口径は大きい。

「上に落ちる砂時計」の面白さは、上に落ちる砂時計と普通の下に落ちる砂時計をほぼ同じ速度で砂を落とす(上昇)させるところにある。

普通の砂、普通の流体媒質ではこんなこと有り得ない。単純な原理であるが見てて飽きない。

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昨日もアーチェリー場へ。9時半スタート。気温28℃。まだ誰も来ていないので久しぶりの90mを射つ。90m×36射=216点(自己ベスト)、あと70m×36射をやると2日間でシングルラウンド相当。70mは260点。2日間あわせて待望の144射1000点を超える1044点。練習とはいえ、うれしーな~。

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