上流と車流の水の流れ
建コンのアレこれの建コンのアレです。こんにちは。 皆さん、お盆休みはいかが過ごされましたでしょうか。
私の会社はですね
1週間、一応有給休暇取得促進日っていう風になってまして
一応私はその 促進された日程の通りに有給を使いましてですね
丸一週間お休みとってますので
今日この収録も 休みのうちに撮ってるっていう感じなんですけど
毎年お盆休みはですね、私は両親が今岐阜の山奥の方に住んでまして
住んでましてってか二人とも同じふるさとなんでですね
おじいさんおばさんとかもいるんで 帰りまして
行って戻ってきたんですけど 岐阜の山奥のですね
そのうちの両親のふるさとっていうのは
谷間の農耕作地帯っていうか、盆地っていうのかなあの地形は
大きな主要な川の上流の方で
そこでちょっと開けた稲作ができるエリアっていうんですかね
ということで田んぼがいっぱいあるんです そして水路がたくさんあるんです
その水路をですね、子供を連れて散歩なんかしたりとか
するとき観察するんですけど 子供を連れる前から最近毎年帰ってるんで
お墓参りに行く道すがらとか言って観察するんですけど
今日はですね、いきなりそんなお盆の話から突然ですが
海水路という水の流れ 海水路って知ってる人は知ってると思う
平国水路ですね 平国水路と書いて海水路の水の流れにおける
上流と車流について話したいと思います
というのは、岐阜の水路を眺めてると
上流と車流とその繊維、繊維流って言って
潮水とかね、水の流れが変化する様子をよく見かけるんですよね
上流と車流っていうのは今回多分タイトルにするんで感じわかると思うんですけど
上流っていうのは常に流れると書いて上流
そして車流というのは弓を射る
ロケット発射の車の車流に流れると書いて車流
上流と車流っていう水の流れがありまして
流れの種類ですね
平たく言うとその車流っていうのは海水路、その水路の勾配がきつくって
水の流れが早い、そして水深が浅くて乱れが多い
そんな感じの流れを車流と言って
水路の勾配が緩やかで
水深が比較的深くて遅い流れを常流
常に流れるの方の上流と言うんですよ
水路を見てると勾配が変化するところとかね
合流してきたりとかするところとか色々あって
ここは上流だな、車流だなとかを見ながら思うわけですね
思いますよね皆さんも
この上流と車流っていうものは一体何なのかっていうのがですね
実は非常にわかりにくくて
私も家族にこの流れでこんなになってるねって
どっちが言い出したか忘れましたけど
妹かなんかにこれ何なのって言われて
これが上流でこれが車流だよとここまで言えるわけですね
上流と車流って一体何なのと言われると
ここから先の説明が非常に難しいんですよね
非常に難しい
あの文献とかネットの記事とか見るとよくある説明は
あの波の伝播速度で説明されてることが多いんですよ
小石をポチャンと投げた時に
こう輪っかのように波が広がっていくってことは
流れが遅いってことなんですね
っていう場合はその流れは上流です
みたいなこと言われるんですよ
でポチャンって石を投げた時に
輪っかがラッパ状にね
要は流れの上流の方向に上ね
ここでいう上流は上ですよ
あの石をポチャンと投げた時に
波が流れの上流の方に広がっていかず
下流にだけビヤーッと流されちゃうような流れを
車流と言います
いう説明がよくあるんですよ
要は波が伝わる速さよりも流れが速い場合が車流
波が伝わる速さよりも遅い流れ
水の流れを上流です
上流と車流の意味と関係性
ことが多いんですけど
だから何って感じじゃないですか
その波の伝播と流れの速さと何の関係があって
どんな意味があるのかとかね
これわかりにくいんですよね
ということで今日は
前置きがちょっと長くなりましたけれども
あのこの上流と車流について
直感的なイメージの説明を
私は今年のお盆お散歩をしていて
思いついたので
それを誰に説明するところもないので
まあ今日この回も誰の役に立つのか
ちょっとわかんないんですけど
ちょっと私の閃いた直感的な説明をね
あの水の粒の気持ちになって
ちょっと説明してみますんで
あのちょっと垂れ流してみたいと
そういう回でございます
で一応ちょっとその私が今回閃いた
お散歩しながら閃いた
直感的感覚的な説明の前に
本当のちょっとその
流帯物理学的な意味を
触れておこうと思うんですけど
上流と車流っていうのは
その波の伝播速度で
説明されることしばしばあるんですけど
それはあの力学的にそんな本質ではなくて
本当の意味はその非エネルギー
比って比べるっていう字を書いて非エネルギー
specific energyって英語でみたいですよね
非エネルギーっていう概念が必要なんですよ
で非エネルギーってちょっとややこしいんですけど
要は流帯とかね
推理学に関わられてる方
ベルヌーイの定義とかって
知ってると思うんですけど
その海水路の流れにおいて
ベルヌーイの定義を考えた時に
その水の流れっていうのは
その水深に由来する位置エネルギーと
流速に由来する速度エネルギーって
この2つがファクターとしてあるんですね
要は位置エネルギー足す速度エネルギーが
水の流れのエネルギーですというような感じです
これは高校の物理でも
流帯としては出てこないですけど
ボールを投げた時のボールのエネルギーって
位置エネルギーと速度エネルギーってあるじゃないですか
運動エネルギーって表現になるかな
合体の力学でも位置エネルギーと
運動エネルギーっていうのはある
水の流れにも同じように位置エネルギーと
運動エネルギーっていうのがある
言った時にある一つ同じエネルギーの量を持った流れでも
運動エネルギーが強めの場合と
位置エネルギーが強めの場合があるんだよと
両方の足し算なんでね
ちょっと乱暴な説明で言うと足して3ですと
エネルギーが3ですって言った時に
運動エネルギーが2位置エネルギーが1
2足す1で3ですっていう場合もあれば
その逆もあると1足す2で3ですっていう場合もあって
どっちが大きい場合もありえるよっていうような感じのイメージです
本当はこれが3次関数とかね
関数の実数解が2つありますみたいな話で
ちょっともっと難しい
上流の流れ
今言ったよね
1足す2とか2足す1ってレベルの話じゃなくて
もっと難しいんですけど
そんな感じで運動エネルギーと位置エネルギーの話で
説明されるべきっていうのが
これが力学的な説明だけどこれが分かりにくいんで
波の伝播速度で説明されちゃう場合が多いよ
なんですが今日そこを解決します
はい行きますよ
直感的な車流と上流の違い
まず上流から行きますね
常流常に流れるの方の上流の流れというのは
どんな流れかというと
水の粒の気持ちになってみてください
水の粒の気持ちになった時に上流ってのは
後ろの粒が私を押してくるっていう感じの流れなんです
後ろから押されてるなーっていう
でこの時上流ってのは基本的に
水の粒って自分の前にもいるんで
後ろから押されてんだけど
前の人も進んでくんないなーっていう
サンドイッチ状態なんです
水の粒が後ろからも押されてるけど
前も行ってくんないなーっていう
渋滞してる流れ
この渋滞してる感じの流れが上流です
だから圧力って言い方もあるかもしれないけども
その流れの中で連続する
ちょっと手前上流側の推進と前方側の推進と
その推進のバランスによって成立してるみたいな
それが流れの支配要素になってるみたいな
渋滞してる感じの流れが上流
車流の流れ
これに対して車流というのは
車流の場合は勾配が急なんで
水路の勾配が急なんで渋滞してないんです
水の粒の気持ちになった時
自分に働く重力で流れてるんです
滑り台を滑るようにシューって
水の粒が自分に作用する重力で
シューってするっていうのが車流
そうすると自分の後ろの水の粒も
そいつの彼に作用する重力で滑ってるんで
押してこないんですよ自分のことを
で自分の粒も前の人をプッシュしない
勝手にみんなの粒がみんな勝手に流れてるみたいな
イメージそんな感じなんです
要は重力に依存する
重力によって作用するその速度っていうか
そいつが支配的なのが車流
なんでイメージ的に
水の粒と粒の間隔も広がるんですね
後ろの粒と前の粒と自分の粒が広がった結果
水深が浅くなるし
流れとして乱れるっていうのも
その説明でいけるかどうか
ちょっとちょっとわかんないんですけど
ということで説明してみるとあっという間なんだよな
こんな感じなんです
渋滞してる流れが上流
滑り台で自分で滑ってる流れが車流
こんな感じで覚えると
流れの種類が違う感じが出てくるじゃないですか
波の伝播速度よりどうですかね
ちょっと納得してるのは私だけですか
だんだん不安になってきたので
皆さん是非感想をお寄せください
あの最近ポッドキャストに
あのQ&Aコーナーを設けましたんで
あとねえっとQ&Aって
ポッドキャストスポティファイの機能でもつけたし
えっとねあの番組の概要欄に
スプレッドシートもスプレッドシートじゃないな
グーグルフォームであの質問フォーム作ったんですよ
これ全然オンスチュラシーしなかった
質問フォーム作ったんで
ここにあの皆さんご意見わかりにくかったですとか
あのご意見いただけると助かります
また私のあのちょっとお盆のお散歩で
直感的に発見した例え話なんで
あの学術的に不適切ですと不適格です
こういう誤解を生みやすいのでやめた方がいいです
というような専門家の方のご指摘も
ぜひお待ちしてございますので
番組の概要欄から質問フォームに
ご質問ご指摘を寄せくださいということで
今日はですね
これあのJR某駅のあのステーションワークっていう
あのテレワークスペースを使ってみました
ちょっとねこう冷房も効いてるんですけど
ノイズがあるかもしれませんが
そんなところからお送りいたしました
上流と車流の直感的な説明の回でございました
最後まで聞いていただきどうもありがとうございました
