電車がトンネルに入ったときの気圧変化

質問

電車がトンネルに入ると、耳が詰まったような感じになりますよね。
　そんなときは顎に力を入れて治すんですが、トンネルの構造によっては、しばらくするとまた詰まった感じになってしまうことがあります。
　東海道新幹線の長いトンネルに入ったときなんか、顎に力を入れっぱなしにしないと追いつかないほどです。

　それでふと思ったんですが、トンネル内では、車内の気圧はどのように変化しているのでしょうか？
　今までは、トンネルに入りきってしまったらそれ以上変化しないと思っていたのですが、違うのでしょうか？

　あと、現在風邪をひいてるため耳管が詰まっちゃって、トンネルがつらいです(^_^;
　鼓膜が凄い引っ張られた感じになってます。
　このとき、鼓膜は内側と外側のどちらに引っ張られているのでしょうか？
　また、だいたい何気圧くらいで鼓膜は破れるんでしょうか？(笑)

　ご存知の方がいらっしゃいましたら、よろしくお願いします。

回答No.3

hironyan777 · ベストアンサー

トンネルがいくら長くても、トンネル内の幅や高さが一定、かつ電車が一定の速度を維持して走行し続けているのなら、内部の気圧は一定の気圧（１気圧以下であることは間違いないが・・・）から、それ以上下がることはありません。

お礼

ありがとうございます。

　なるほど。電車が速度を変え続ければその限りではない、ってことですね。
　合点がいきました。だから耳が収まらなかったんですね(^_^;

回答No.2

tack009

>トンネルの構造によっては、しばらくするとまた詰まった感じになってしまうことがあります。
これは、きっと対向電車がトンネルに入って来たんじゃないですか？
私も起きますが、その後、対向の電話とすれ違います。

お礼

ありがとうございます。

　もしかしたらそうかもしれません(^_^;
　トンネルに入るたびなので、なんともいえないんですが……。

回答No.1

hironyan777

例えば、膨らんだ風船を数センチ離した位置に並べ、その間に、強く息を吹きかけると、風船は互いに吸い寄せられる様にくっつきます。

これは、流体力学でいうところの”ベルヌーイの定理”で説明できるのですが、息が狭い風船の間を通り抜けようとするときに速度が上がるため、その分、空間の圧力が下がるのです。
結果、風船は、大気圧に押され互いにくっつくという訳ですね。

トンネル内では同様の原理で、電車が通り抜けようとする際、内部の気圧が下がるため、鼓膜が引っ張られると考えられます。

ちなみに、鼓膜はその内と外を完全に遮蔽する構造ではないので、ある程度の気圧差が生じれば気圧の高い方から低い方へ空気が抜けるので、そう簡単に破ける事は無いと思われます。

補足

ありがとうございます。

　すると、トンネル内にいる限り気圧は下がりつづけるってことなんでしょうか。
　鼓膜が破れないのは助かりました(笑)