元スレ【物理】誤った「サイホン」の定義　世界の辞書に1世紀豪の物理学者が指摘

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201 = 198 :

結局サイフォン現象は，水が上から下へ流れるのを
ちょっと難しい条件でも行えるよ～っていう話なんです．

サイフォン現象では，水が上に昇ったとしても
最終的な出口は，移動させる前の水面より下の位置にありますよね？
結局，水はエネルギーを与えずに，上には昇れないんです．

202 = 193 :

大気圧がなくても上れないけどね

203 = 198 :

>>200　
いやいや，そんなこと無いですよ？

大気圧で水が上に昇るっていうレスをよく見るんですけど，
あれは，水柱の一番上が真空でないとダメなんです．
つまり，出口と入口があるサイフォンでは成立しないんですよ．

出口の無いサイフォン？なら水は昇る（落ちない？）かも
しれませんが，そんなのサイフォンって呼びませんよね？

204 = 183 :

>>203
えーと、水で埋まっていて、水に重力がかかれば水が下がる。
水が下がった後はほぼ真空だよ。
そうならないのは、水の重さに対抗するだけの圧力がかかっているから。
その源が通常のサイホンでは、外気圧。

205 = 198 :

>>204
上3行は水柱の話ですよね？
なら，わかりますし，同じ考えです．

>その源が通常のサイホンでは、外気圧。
ここがよく分かりません．

サイフォンでは，出口と入口があり，閉じた状態でないから，
真空（に近い状態も含む）になり得ないでしょう？
従って，大気圧（外気圧）と圧力差を生むこともないのでは？

206 = 181 :

>>205　また新手が現れた。過去レス少しは読んだらどうだ。
おつむが400年前のトリチェリ以前のが多すぎる。

207 = 183 :

>>205
卵鶏状態になっているよ。
その通りで、大気圧がかかっているから真空になり得ない、
真空になり得ないから、真空スペースも出来ない（出来たら圧力で潰される）
だから、水は落ちずに管を埋めたままでいられる。

外気圧がなければ、その前提が失われ、水は落ち、管の頂点に真空が生まれサイホンが機能しなくなる
（水蒸気圧が無視できない場合は除く）

208 = 198 :

>>206
すみません．一応読んだんですが，サイフォンの動作原理の主な要因は
重力　>>　大気圧　って考えは変わらなかったもので．
　
トリチェリ以前ってどういう意味です？
俺の水柱の話におかしなところがありましたかね？

>>207
ああ，わかりました．
ご丁寧にありがとうございます．

ただ，それってサイフォンの作動原理に関係するんですか？
大気圧がないと動作しない．わかります．
前提条件を作動原理と同じ様に扱っていいのでしょうか？

外気圧がないと動かない，重力がないと動かない
だから，外気圧と重力が作動原理だと考えるのは，
少々強引だと思うのですが．

外気圧もある．重力もある状態でなおかつ理想的な
サイフォン現象が生じている状態で考察するのがスジでは？？
そう思って，>>198 で俺の考えは示しました

209 = 183 :

>>208
「主な」要因とか「主な」作動原理という場合、「主な」が入るかどうかで大きな違いがあるよ。
主な、と言われると間違いなく重力というか液体を引っ張る力でしょうけど、
サイホンの成立要件に外気圧が必須なのもまた事実。
主な要因ではないが、外気圧を外すことは出来ない、そう言う関係。
だから、大気圧を書いて重力について触れないのは明らかに変だし、
それを否定するときに大気圧を無視するのもやりすぎ。

Oxford English Dictionary持ってないのでどんな表現だったのか知らないが、
サイホンという途中高所を乗り越える機構ならではな特徴として、大気圧が乗り越えの主因だという説明なら、
何ら間違ってないなと思う。持ってる人、一体どんな表現なのか調べてくれない？

210 :

>>208
> 俺の水柱の話におかしなところがありましたかね？

おおありだよ。いま水柱があるとする。水柱の管の断面を２つに割るように
仕切りを入れたとする。出口と入口の高さが同じサイホンのできあがりだ。
で、入口と出口があると真空にならないのか？

どうしてこんな簡単な思考実験もできん奴が多いのだろうね。

211 = 198 :

>>209
確かにそういう考えもありますね．
少々，熱くなってたみたいです．申し訳ない
作動原理に拘りすぎてたかも？

ちなみに Oxford ～は持ってないです

212 = 181 :

>>208
きつい言い方をして失礼

>サイフォンでは，出口と入口があり，閉じた状態でないから，
>真空（に近い状態も含む）になり得ないでしょう？
>従って，大気圧（外気圧）と圧力差を生むこともないのでは？

上記に関して、トリチェリは水銀が760mmしか管内を上昇せずその上に
真空が出来ることを発見した。７６ｃｍ以上の水銀サイホンで真空に
なりえないと考えているなら明らかな間違い。

213 = 183 :

>>212
働いている（液体柱圧が外気圧以下）サイホンの話している>>208に
働かない例としての鳥チェリの話をしても、無理。
もうちょい段階を踏もう。それが面倒なら終わったスレはスルーが吉。

214 = 193 :

>サイホンの管内を液体が移動するのは｢大気圧｣の力によるものだと
>さまざまな辞書で説明されているが、ヒューズ氏によると正しくは｢重力｣によるものだ。

だから
移動できるのは重力によるもの
管の中に水が存在できるのは大気圧によるもの
>1は「移動」するのは大気圧の力とするのは間違いで重力だといってるから、正しいんでね？

215 :

後はもう、誤解のない適切な文章表現の問題に思えてきた

216 = 183 :

はじめっからそうだろ。
辞書の原稿書いた人にしても、たぶん、水が高いところから低いところに流れるのが
重力によるなんぞ当たり前すぎて書かなかっただけじゃないかと思う。

217 = 181 :

　移動するのは重力と大気圧によるもの。

（重力だけ、あるいは大気圧だけでは移動しない。）

218 = 198 :

>>210
俺の言った↓の部分についてのレスですか？
>サイフォンでは，出口と入口があり，閉じた状態でないから，
>真空（に近い状態も含む）になり得ないでしょう

水柱の管の断面を2つに割ったんでしょ？
片方の管は閉じてるじゃないですか．
閉じていては，そもそもサイフォンとして機能しないでしょ？

あなたのいうトリチェリ以前って多分↓の俺の書き込み部分ですよね
>水柱が大気圧によって高い位置まで上ることと
>サイフォン現象には全く関係はありませんよ

すみません．これは俺のミスです．全く関係ないことはないですね．
誤解を招くような書き込みをして申し訳ないです．

219 = 193 :

>>217
結果的に両方ないと移動しない（できない）けど、
でも、移動する力は大気圧でなくて重力じゃね？

220 = 181 :

>>219　水を持ち上げるのは何のちからだ？

221 = 183 :

>>219
上の水槽から頂点に昇るまでの過程では、重力に逆らっているが。
液体が単独では引っ張り力を伝えられない以上、サイホン下流の力を伝えるのはどうしても外気圧。

サイホン頂点で、[大気圧－上流にかかる重力による圧]と[大気圧-下流にかかる重力による圧]が押し合い、
結果前者が大きいから水は下流に流れるわけ。
ここから大気圧を除くと、負の圧力は存在できないから、水は流れない。

結局、水を流している力自体も間違いなく大気圧と重力双方ですよ。

222 :

逆Ｕ字型のはサイホンとはちがうのけ？
というか、この「定義」ってどこから引っ張ってきたんだろ。

223 = 183 :

>>222
たまに逆サイホンと呼ぶ場合もあるみたいだが、一般的には違うんだろうな。

224 = 198 :

>>218 自己レス失礼

下半分は >> 206 で別の方でしたね．すみません

225 = 222 :

>>223
あれは狭義のサイホンじゃないのか。

まぁU字にしろ逆Ｕ字にしろ、総エネルギーを最小化しようとして動いてるんだから、
大気圧で動いてるってのは、確かに変かもね。

必要なのは水圧の差であって、それは水面の高さが違うことによって発生してるんだし、
水圧は水の自重によって発生してるわけだから。

226 = 176 :

>>189を要約とか言ってるやつは、とりあえず>>5と>>19読んどけ。

227 = 210 :

>>218
> 水柱の管の断面を2つに割ったんでしょ？
> 片方の管は閉じてるじゃないですか．

仕切りで2つに分けるだけだから、両方とも閉じてません。
管の仕切りを水槽まで伸ばし、片方の水槽の水位を上げれば
サイホンとして動きます。

| あなたのいうトリチェリ以前って多分↓の俺の書き込み部分ですよね
|>水柱が大気圧によって高い位置まで上ることと
|>サイフォン現象には全く関係はありませんよ
|
|すみません．これは俺のミスです．全く関係ないことはないですね．
|誤解を招くような書き込みをして申し訳ないです．

トリチェリ以前と言ったのは俺ではないが、
正しく理解しているなら >>218 のような前半の書き込みにはならん。
大気圧「差」は必要ないが、大気圧そのものは逆U字には必要不可欠。

228 = 183 :

>>225
逆U字は大気圧なくても流れるよ。
沸騰するからだめとかは抜きにすれば。

229 = 183 :

>>228
もとい、U字は大気圧なくても流れるよ。です。

230 = 193 :

>>220-221
いや、そういう意味でなく、逆U字の中に水が存在できるのは大気圧の力
だけど、それが移動する力は重力ってこと

つまり重力の圧が同じなら逆U字の中に水は存在するけど移動はしない

231 = 210 :

>>227 の仕切りは、管の頂点の部分は仕切らず残しておく。
水柱の下部を２つに分けてサイホンに持っていくのだから。

232 = 181 :

>>226　
>>5は”水面より高く上がるのは「気圧」の力”と書いているので正しい。
>>19は気圧の力を正しく認識していないので没　

233 = 183 :

>>230
サイホンの上りの途中にある水分子に、水を上向きに引っ張り上げる重力なんてかかっていないが。
ここは間違いなく上向きにかかるのは大気圧由来の圧力だけ。重力は逆に引き戻している方向。

サイホンの先が真空に開いている場合を考えればいいです。
この場合は、管の長さがある程度以下なら豪快に吸い上げられるでしょ？
その状態から、出口の大気圧で押し戻す圧力がかかると、圧力としては入口が低くなるので、
流れず押し戻される（頂点をぶった切った状態）

管を延長し、入口と同じ高さまで延ばし、かつ管を水で埋めると、入口も出口も、大気圧－水柱圧となり釣り合う（流れない）
管をさらに延長し、入口より低いところまで延ばし、かつ管を水で埋めると、出口圧力は、大気圧－入口より長い水柱の圧となり
出口側の方が低くなり、出口に向かって流れる。

どう考えても、サイホン上流については、重力が直接水を流すことはしていません。

234 = 176 :

>>232
>>19も正しいぞ？
気圧で最高地点が決まる。

235 = 183 :

>>234
気圧について何も書いていない>19は不十分じゃない？
気圧がなければそもそも管内の水圧などない（厳密に言えば蒸気圧）ことを書いてない。
別の話ではなく、その水圧ってのに直接関わる話なんだが。

236 = 183 :

マイナスの圧力などない、ってことをもう少し考えるべきだと思うんだ。

237 = 193 :

>>233
それは媒体として大気圧が伝えているだけで、
移動する力を与えているのは重力でしょ？

二つの同じ高さの水槽の水に逆U字に水を満たしても、水は移動しない
どちらかを下げるか上げると水は移動する
大気圧は媒体としては働くけど、直接的に水を動かす力を与えているのは重力

238 = 176 :

>>235
> 最大何m元の位置より高くなるかは別の話で、それが気圧。
とあるよ。

239 = 181 :

>>234
最高地点の観点だけでなく、水を持ち上げる力としての
気圧を認識していないので>>19は没。

紐と水は違うだろ。　>>19は水を紐と同等に扱っている。

240 = 183 :

>>237
直接ではない、間接ね。
実際、サイホン上流の水については、実際重力で引き上げられてはいない。
向こう側から押してくる大気圧を減らすという形で重力は関与している。

無論エネルギー的には重力が水を流す仕事をしているのは疑いようがないが、
水を押している力そのものは確かに大気圧って感じか。
エネルギーは伝えているが、それとて伝えているというより、帳尻が合ってるという感じ。

>>239
紐はひけば引いた力が直接伝わるからね。水にその機能はない。

241 = 176 :

>>239-240
読解力ねえな。
どう見ても水と紐を同等に扱ってないが。
「真空が発生しない限り」水は引いた力を直接伝える。
その真空が発生しない高さを決めるのが気圧。

242 = 183 :

>>241
×水は引いた力を直接伝える。
◎水は引いた力＋外気圧を直接伝える。

この時点からもう外気圧は避けて通れないんですよ。

243 = 181 :

>>241　つまり真空では高さがゼロである。言い換えると
大気圧が無ければ水はサイホンとして移動しない。

244 = 193 :

>>240
そうそう、だから何度もいってるように、水の移動の起因となるのは重力
水の高さが同じだったら移動しない
だから、水を移動させる力は重力によって起こる

辞書では主因が大気圧みたいに書いてあっておかしいということじゃないの？
大気圧が移動の原因なら、上にある水のほうがかかる大気圧が低いから水は上のほうにあがる一方じゃんね
でも下がる。それは重力があるから。

245 = 181 :

>>244　わかんない奴だな、
重力も必要条件、大気圧も必要条件。
どちらか片方だけでは必要十分とは言えない。

悔しかったら真空中で移動させてみ...

246 :

>>108を読めば、おまえらがなぜもめているかがわかるんじゃないか？
現象はどちらも正しく認識しているんだろう。

>問題はこの現象をどう言い表すかだ。
>
>あるサイト（実は>>167）に載っていたたとえだが、
>「定滑車が有り、ロープで左右に質量の異なる物体をぶら下げる。
>　それぞれの物体に掛かる力を考えると、重力と張力があり、
>　それらは吊り合っていない。よって物体は加速度を持つ。」
>このとき、軽い物体が上に移動するのは「重力があるから」、とするのが日常的な感覚。
>だが物理屋なら、「張力と重力が有り、張力が大きいから」とするだろう（式ではそのように書く）。
>(なんにせよサイホンの原理は「大気圧による」ではないが。)

247 = 176 :

>>245
わかんねーやつだなｗ

> サイホンの管内を液体が移動するのは｢大気圧｣の力によるもの

これが辞書に書かれている内容。これが間違いというのが発端な。
移動するのは重力の作用ってのが趣旨。
サイホン管内を液体で満たすのが大気圧による作用。
　移　動　さ　せ　る　力　としては大気圧は作用しない。
サイホンを作動させるために大気圧が必要なのは確かだが、
移動するのは大気圧によるものではない。
これを>>5と>>19が言ってるじゃないか。

248 = 193 :

>>245
言ってることがちがうわけよ

もちろんどちらもないと水は流れない。大気圧も重力も必要。
水面より高いところを通っても水が管の中に存在できるのは大気圧のおかげ
だけど水が流れるのは重力のおかげ

同じ水面に逆U字を刺しても水は移動しない、でも水は存在する→大気圧のおかげ
どちらかの水面を下げると水は移動し、水も存在する→大気圧と重力のおかげ

すなわち、水の移動の主因は重力では？

249 = 181 :

水を上に移動させているのは何の力だ、
重力が上に引っ張るのか？　
紐のように水に張力が働くのか？

重力も必要条件、大気圧も必要条件
よって辞書も間違い、ヒューズ氏も間違い
正しくは”サイホンは重力と大気圧により動作する。”

250 = 183 :

>>248
そのやり方なら簡単に破綻するぞ。
真空環境で逆U字をさし水で埋めてやる→鳥チェリ真空出来て終わり。
真空環境の気圧を上げる→鳥チェリ真空潰され、水が流れ始める

結論：水がサイホンを昇って乗り越えるのは大気圧のおかげ

そんな単純なことで割り切れる話じゃないって。

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