圧力について

質問

蛇口に直径の異なる二本のホースを連続に接続して水を出す場合、水が押し出される力？と蛇口とホース1、ホース1とホース2の接続部にかかる力は同じなのでしょうか？このような接続をした場合、蛇口が水を出す力が、もっと大きな力なのかを知りたいです。

回答No.3

himara-hus

＞ホース2（出口）の径を小さくした場合
＞ホース1の径を大きくした場合
＞それぞれ圧力はどのように変化するのでしょうか？
＞前者は例よりも圧力が上昇すると思いますが、

　そのとおりですね。

＞後者はどうなるのでしょうか？

　影響が無い。
　要は、蛇口の出口の実質口径、ホース１の口径、ホース２の口径の問題で、一番小さなところで制限されることになります。この例の場合ホース２の口径ですね。

お礼

ホース1の径を小さくした場合は、圧力が上昇するということですね。
勉強になりました。

もうひとつお聞きしたいことがあるのですが、今、手元に資料がないので後日質問させてください。

補足

遅くなりました。
蛇口を注射器として考えてください。この注射器を押す力とホースの中を通る水の流圧を測定したところ、今までの話からすると（理論上ということでしょうか？）押す力と流圧同じになるはずが、測定結果は、流圧の方が若干低い値を示しました。これはどのように説明できるのでしょうか？

回答No.2

himara-hus

＞例えば蛇口の直径が2センチとしてホース1を1センチ、ホース2を0.5センチとした場合、
蛇口の部分で水を押す力、(1)
蛇口とホース1の接合部、(2)
ホース1を水が流れる流圧、(3)
ホース1とホース2の接合部、(4)
ホース2を水が流れる流圧、(5)
(1)～(5)のかかる圧の順番を知りたいです。

　上記質問ですが、基本的な考え方を整理する必要があります。勘違いされてるようです。

　上記は全て水がつながっていますから、どこの場所においても単位面積あたりの圧力は同じです。
　ここで錯覚が有ると思うのですが、出口が小さいほど圧力が上がります。但し、これも全ての場所で圧力が上がります。
　これは、ホースでの水撒きを思い浮かべてみるとわかります。
　ホースの出口を押さえて小さくすると、勢い良く水が出ますが、その時ホース全体も膨らみますし、蛇口のところからの水の漏れもひどくなりますよね。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど、とても解りやすい例えででした。

例のような接続をした場合、どこの部分でも圧力は同じになるんですね。
では、例と比べて
ホース2（出口）の径を小さくした場合
ホース1の径を大きくした場合
それぞれ圧力はどのように変化するのでしょうか？
前者は例よりも圧力が上昇すると思いますが、後者はどうなるのでしょうか？

回答No.1

N64

ほとんど同じだと思います。
一番圧力が強くなるのは、2本のホースの先端を閉じて、水が流れないようにした場合で、この場合は、全く同じ圧力になると思います。

補足

回答ありがとうございます。
最後の部分ですが訂正です。
蛇口が水を押す力が、もっとも大きな圧（力）になるのかどうかを知りたいです。（下の(1)が他と比べて最も圧がたかくなるかどうか？）

例えば蛇口の直径が2センチとしてホース1を1センチ、ホース2を0.5センチとした場合、
蛇口の部分で水を押す力、(1)
蛇口とホース1の接合部、(2)
ホース1を水が流れる流圧、(3)
ホース1とホース2の接合部、(4)
ホース2を水が流れる流圧、(5)
(1)～(5)のかかる圧の順番を知りたいです。