元の論文を読んでないのであまり変なことは言えないですが、この動画で触れられてる内容だけだとこの結果は内部の構造次第にみえるので、"噴出口の向きに対してどう動くか?"に対して何も回答を出せていない気が。。。?
11:56 これ穴の位置がちょっとずれたら逆向きに回るんじゃねぇの
軸の構造が変わったら?軸に渦ができなかったら?など疑問に思う実験については この動画で取り上げた報告(Feynman’s Reversed Sprinkler Puzzle Solved)の 引用4,Wolfgang Rueckneraの論文 The puzzle of the steady-state rotation of a reverse sprinkler で実験をしていて面白いよ (URL貼ったらコメントできなかったので良ければタイトルでググってください) スプリンクラーにS字の管じゃなくて直管を接続しても, アームを取り外しても回転した! 一方,軸内部に渦を発生させない条件で回転しなかった (メッシュを設置するとか,アームを互いに分離して吸引した) W.Rueckneraはアームじゃなくて軸内部の渦で回転する力が発生すること, 渦の発生しない条件では回転しないことを示した それで,この動画の実験は軸内部でどんな渦が生まれ回転するのか,可視化できてすばらしい 直感ではスプリンクラーのS字とか,L字のアーム(回転する部分)で力が発生する気がしたけど,そんなことは無く... W.Rueckneraの説と矛盾せず,互いに軸内部の渦で回転する説を補強している この実験装置でもメッシュ等で流れを分散して,非対称な渦の発生を防止すると回転しなさそうかな? 条件を整えれば回転しないっていう説がすっきりしているように思う(個人的には)
回転軸の構造によって回転が左右されるというのは実験結果に影響する外的要因を除去しきれていないってことだと思う。軸内の菅の出口を軸方向に90度曲げて吸引方向を揃えるとかすると結果がまた変わるはず。
スプリンクラーの個体差によってどっちにでも回転しそうだし、回転しないこともありそう。 この動画の実験をもって「通常とは逆に回転する」を結論とするのはどうも納得いかない。
これスプリンクラー内部の水流の影響で回ってるなら内部構造によっては回る向き変わらんか?
流体だとカオス的に諸々の初期値条件のわずかな違いで大きく結果が変わりそう。
軸部分で回転力が発生するってことは 吸い込み口の向きは関係ないってこと?
うーん、11:44 辺りのオチを見たけど「実験チームが作ったその吸引スプリンクラー」内部の微妙な形状の塩梅で偶々その方向に回転しただけにも思えてしまいます。 水流の微妙なズレでこうなったということですが、吸引スプリンクラーである限り、他の人がやや異なる形状やサイズで作っても、必ずズレが発生し(力の大小はあれ)必ず所定の方向に回転させる力が発生する。ズレが発生しないことは有得ないし、発生したズレが逆方向に回転させることも有得ないということですかね。 学会で認められたということは、その辺は「有得ない」ということでクリア出来ているのでしょうけどモヤモヤします。
逆向きに動くのは内部で流体の衝突が正面から微妙にずれるからという結論だけど、順序が逆ではないかな。 吸い込み口から吸う力の反作用と曲部にあたる力の総和の結果スプリンクラーが動くから、内部での流体衝突がずれてるのではないかな。 また曲部の角度によっては吸い込みの反作用より曲部への流体の衝突の力が勝って順方向に回るかもしれない。
いい発見。配管にかかる力がわかる。信頼性向上に役立ちそう
興味深い内容でした。ファインマンの伝記にあった話ですが、結果が書かれておらず、ずっとどうなったかが気になっていました。 最近まで未解決のまま結論が出ていなかったのですね。意外でした。 ただ初めの方にでていた3つの仮説は管の中でどのような力が働き、結果どちらの方向に回転するかが問題であったのに対して 最後に出ていた実験は中央で水流が衝突するタイプのスプリンクラーではどのような力が働き回転方向がどうなるかという問題に 置き換わっているようです。 中心で2つの流れがぶつかり合わないような構造のスプリンクラーではどうなるかが知りたいと思います。 ただ、回転の力は非常に弱いようですので、コンピュータシミュレーションが必要かもしれません。
今回の実験結果から判明した回転の原因からは「回転する」とは言えても回転方向までは決定できないのでは...?(スプリンクラー作成時の誤差は必ず発生し、スプリンクラーは必ず回転するという意味です)他の方々がおっしゃっているような口が曲がっていないホースのスプリンクラー等との比較が気になります。 読みにくい文章ですみませんm(_ _)m他の方々の意見も良ければお聞かせください
構造の加工精度の話をされてる方もいるけど、 11:54 この画像を見て、ノズルの曲げ部分から中央までの距離が近く、曲げの内側と外側の速度差から生じている結果なのかなと思いました。 だから、例えば、曲げの位置を十分に離せば回らないのかな?とも思いました。 また、予測された2つの力は作用するとは思うから、厳密には形状(管径やノズルまでの距離など)や流速、この実験装置であれば水深なんかで違うのかなとも思いました。
メカニズムが意外だったなぁ... と言うことは、ノズル部分を着脱および向き可変にして、 ノズルの向きを変えたり、そもそもノズルの曲がった部分を付けなかったりしても回転向きは変わらないのかな?
永久機関を研究してる私にとって興味深い動画でした。ありがとうございます! 「ジャーニーマンの揚水器」というスプリンクラーとサイフォンを使うことで 水面よりも高い位置に水を汲み上げられるのでは!?というコンセプトを思い出しました。
皆さんと大体同じもやもやした感想を持ちました(笑) 書き込みたくなる疑問を浮かばせる良動画。
問題解決がされた、と示したうえで、(誰でも思いつくようなツッコまれポイントのある)実験の結果を示すだけでは、かなり中途半端だと感じる。 ツッコまれポイントとは、今回示されている実験結果だと、水流のズレが生じた原因が、そもそも今回の実験の器具のみにある(製造誤差など)かもしれないという疑念が払拭できない、ということ。
内部要因で回転方向が決まるとすると、仮にスプリンクラーのさきっぽの曲げ部分を無くして直線にしたとしても回転してしまうのでは……?
@ゆずメタル