鎖の噴水現象(ニュートン・ビーズ)

投稿者: | 2020年3月25日

まずは動画をご覧ください。

不思議な動きをしますね。

まず、次から次へと鎖が外へ出るのは、外の鎖の重さに引っ張られるからですね。もし、鎖が容器のふちからほんの少ししか外に出ていない状態から始めると、何も起こらないはずです。鎖の先端をいきおいよく下に向けて引っ張るか、ある程度鎖を外に出した状態から開始すれば容器の内側の鎖が引っ張る力より外側の鎖が引っ張る力の方が大きいので鎖は外側へ動きます。

では、鎖が容器から出るところで浮き上がっているのはなぜでしょう。これにはいろいろな説明があります。動画では遠心力と説明されていました。鎖が外へ出るところでは円運動をしているので、円の中心から外、この場合は上を向く力が作用するということだと思います。

もし、容器の底に穴を開けて鎖が落ちるところを観察すると、浮き上がることはないでしょう。鎖は真っすぐ移動し、遠心力が生じないからです。

また、高いところから鎖を落とす実験をされていました。引っ張る力が大きくなるので、鎖の移動速度が大きくなります。これにより遠心力すなわち上向きの力が大きくなり、鎖は、より高いところまで上がります。