よくある誤解図鑑
等時間通過の説(飛ぶことの誤解)
翼の上下を空気が同時に通るという説明。「翼の前で二つに分かれた空気は、上面と下面をそれぞれ回ったあと後ろの縁で同時に出会う。上面はふくらんでいて道のりが長いので、遅れないように速く進むしかない。速い流れは圧力が低いから、下から押す力が勝って翼は持ち上がる」。翼の断面に矢印を二本引くだけで話が終わるため…
ベルヌーイだけで飛ぶという説明(飛ぶことの誤解)
揚力をベルヌーイの定理だけで説明する言い方。「飛行機が飛ぶのはベルヌーイの定理のためだ。翼の上は流れが速い、速い流れは圧力が低い、だから機体は上へ吸い上げられる。説明はこれで終わり」。定理の名前が一つ出るだけで済み、断面図と数字が一枚に収まるので、聞くほうも納得しやすく…
翼は空気を下へ曲げていないという誤解(飛ぶことの誤解)
翼は空気を押し下げていないという言い方。「翼はプロペラのように空気を叩くわけではない。静かに空気を切って進むだけで、下向きの風など出ていない。作用と反作用で飛ぶという説明は、子ども向けの言い換えにすぎない」。飛行機の写真に風は写らず、乗っていても機体の下は見えないので…
失速は速度が足りないから起きるという誤解(飛ぶことの誤解)
失速をエンジンや速度の不足と考える見方。「失速とは速さが足りなくなることだ。エンジンが弱ったり速度が落ちすぎたりすると翼は浮く力を失い、機体はそのまま落ちる。だから速く飛べば失速しない」。日本語の名前が失速なので遅さそのものが原因だと受け取られやすく、報道でもこの意味で使われ、速度計だけを見る構えにもつながります。
紙が吹き上がるのはベルヌーイの証明という説明(飛ぶことの誤解)
紙の上を吹くと持ち上がる実験の読み方。「紙の端を唇の下に当てて上面へ息を吹くと、垂れていた紙が持ち上がる。上の流れが速くなって圧力が下がったからで、翼が飛ぶのと同じ理屈だ」。数秒で結果が出るうえ、紙一枚あればどこでもできるので、授業でも動画でも定番の実演として繰り返され、式の裏づけとして紹介されます。
速いところは必ず低圧という思い込み(圧力の誤解)
ベルヌーイの条件を落とした標語。「流れが速いところは圧力が低い」。学校でそう習ったので、風でも水でも速い場所は必ず低圧だと考えます。扇風機の前は風が速いから低圧、蛇口から出た水も細くて速いから低圧、電車が来て体が引かれるのも速いから低圧。速さと圧力はいつでも裏返しという一行さえあれば…
「吸い込む力」という言い方(圧力の誤解)
引く力ではなく、押されている仕組み。掃除機が吸い込む、ストローで吸い上げる、換気扇が空気を吸い出す、注射器で薬を吸う。どの言い方でも、道具の側に引っぱる力があるように語られます。「吸引力」は強さの単位のように使われ、機械が見えない手で空気をつかんで手前へ引き寄せている絵を思い浮かべさせます。…
真空が引っぱるという言い方(圧力の誤解)
真空は力を出さない、押すのは大気。「真空が引っぱる」「自然は真空を嫌う」。吸盤は真空の力で壁にくっつき、食品の袋は真空が中身を締めつけていると言われます。装置の名前にも真空が付くので、何も無い空間の側に物を引き寄せる力が住んでいて、真空を強くするほどよく吸い付くという絵で理解されています。
並んだ船が引き寄せ合う理由(圧力の誤解)
並んで走る船が近づく本当の理由。並んで走る二隻が近づいてぶつかるのは、間の水が速くなって低圧になるから吸い寄せられるのだ、と説明されます。ベルヌーイの一言で片づくので、船はいつでも引き合うもの、狭い水路や岸に近づくほど危ないもの、と覚えられます。小舟が大きな船に持っていかれた、という体験談もこの形で語られます。
流線形なら必ず抵抗が小さいという思い込み(抵抗の誤解)
形の名前ではなく剥離で決まる抵抗。先が丸く後ろが細い流線形にすれば、何であれ抵抗は小さくなると思われています。速い乗り物や魚の形をまねればよい、角ばった形は損、というふうに、見た目の輪郭だけで抵抗の大小が語られます。とがった先端ほど鋭く空気を切れるから良い、という言い方も一緒に出てきます。
ディンプルは空気をつかむという説明(抵抗の誤解)
くぼみは空気をつかんではいない。球の表面のくぼみは空気をつかんで飛距離を伸ばす、と言われます。回転をかけたときに空気を引っかけるから大きく曲がる、くぼみに空気がたまって滑るように進む、という説明も、道具の解説や中継の合間によく出てきます。ざらざらのほうが空気を捕まえられるという言い方も同じ形です。
乱流は悪いものという思い込み(抵抗の誤解)
乱流は混ぜるのが得意でこするのが損。乱流は流れが荒れた状態で、抵抗を増やす悪者だと思われています。層流に保てるならそのほうが良い、乱れているのは設計の失敗、飛行機が揺れるのも乱流のせい、というように、悪い意味だけを背負わされた言葉です。工場でも家庭でも、静かに流すことが良いことだと語られます。
重いものほど速く落ちるという思い込み(抵抗の誤解)
決めているのは重さと形の釣り合い。重いものほど速く落ちる、と思われています。鉄の球と羽根を同時に離せば鉄が先に着くのは見たとおりですし、重さそのものが速さを決めているという理解は、荷物を取り落としたときの感覚とも合います。だから重い物は危ない、軽い物はゆっくり落ちてくる、と体で覚えてしまいます。
レイノルズ数が大きい=速いという読み違い(数と言葉の誤解)
速さだけでは決まらない、三つの量の比。数が大きい流れは速い流れで、小さければ遅い流れ。そう速さと一対一で対応させて読む言い方です。配管や風洞の資料で大きな数を見つければ、そこは勢いよく流れている場所だと受け取り、乱流になるかどうかも速度計さえ見れば見当がつく、という話まで続きます。名前のうしろに数が付くぶん…
マッハ1に壁があるという言い方(数と言葉の誤解)
壁ではなく、流れの性質が変わる境目。音速のところに硬い壁のようなものがあって、突き破る瞬間に大きな爆音が鳴る、という言い方です。機体が白い円錐の雲をまとった写真も壁を破った証拠として並べられ、いったん向こう側へ入ってしまえばあとは静かに飛べるのだ、と続きます。速さの目盛りの一点に関所があるような絵になります。
表面張力は膜が張っているという説明(数と言葉の誤解)
膜という材料はなく、引き合う力の現れ。水面には目に見えない薄い膜が張っていて、その上を虫が歩き、コップの縁で水が盛り上がる、という説明です。洗剤を一滴落とすと一気に広がるのは膜が破れたから、膜が丈夫なほど水は高く盛り上がる、という言い方も一緒についてきます。膜という材料が本当にあるものとして語られます。
渦は中心が低圧だから吸い込むという説明(数と言葉の誤解)
低いのは回っている結果、原因ではない。渦の真ん中は圧力が低く、その低さがまわりを引き寄せている、という説明です。排水口で水の抜けが速くなるのも、竜巻が物を持ち上げるのも、中心の低圧が吸い上げているからだと続きます。低い場所へ吸い寄せられていく、という引く力の絵で語られ、台風の目の映像がその絵をさらに強めます。