水は空気含有量が多いほど良く揺れるのですか？

質問

水波の投影実験を行っていて、ある日、疑問が生じました。

開放型の水槽で実験しているので、水が濁りやすく、定期的に水を入れ替えながら実験を行っています。

すると、水を入れ替えた後の水の揺らぎ方は、水を入れ替える前に比べてはるかに「よく揺れる」のです。

なぜ、入れ替えたばかりの水はよく揺らぐのでしょうか？
空気の含有量の違いなのでしょうか？

ちなみに使用している液体は水道水で、水を入れ替えるスパンは2日おき程度、水槽サイズは幅600×150×水深20（ｍｍ）です。

その理由をご存知のかた、どうか宜しくお願いします。

回答No.5

stomachman · ベストアンサー

非常に面白い観察だとおもいます。幾つか実験をなさってみると宜しいかと。

まずは定量的かつ客観的な測定を行う方法を工夫し、以後は測り方をいつも一定に決めておくのが一番重要なことです。その上で：

● 空気含有量説：煮沸して空気を追い出した水を冷ましたものだとどうなるでしょうか。逆に十分に空気を吹き込んだ水ではどうでしょうか。
● 雑菌説：水に塩素系漂白剤を1/000ぐらい入れておく。これで雑菌の繁殖が著しく抑制できます。この状態で、ご質問のような経時変化が見られるかどうか。
● 雑菌説：水温が低い時には雑菌の繁殖は遅いでしょう。室温をコントロールして実験してみてはどうでしょうか。

ほかにも仮説は考えられます。たとえば、
気のせい説：定量的かつ客観的に測ってみたら、実はご質問のような現象は存在しないのではないか。（この仮説を真っ先に検証しなくちゃいけません。）
表面張力説：ご質問の水槽で観察なさっているのが表面張力波だとすると、表面張力が少し変わるだけで様子が大きく変わるでしょう。たとえば、薄めた洗剤をほんの少し垂らしたり、油脂の付いた指で水面に触れたりするだけでも、現象が変わるかも知れません。

お礼

ありがとうございます。とても素晴らしい回答有難うございます。

容器のサイズからもお察しの通り、もちろん波は表面張力波です。

あらゆる仮説を立て、しらみ潰しに検証する。
その基本を面倒がって便利なサイトで解決しようとしていた自分に反省。

再度頑張ります。ありがとうございました。

回答No.4

foomufoomu

古い水は、ごみ、雑菌、こけ、によって粘性が高くなっている(つまり、どろりとした水)ためじゃないでしょうか。

お礼

ありがとうございます。

古いと言っても1週間ほどなのでコケなどはさうがにございませんが、確かにゴミなどは可視できます。

やはり皆様おっしゃられている通り、雑菌、汚れによる粘性の変化ということでしょうか。

ありがとうございました。

回答No.3

tance

状況は何となく解りますが、おそらく水槽の表面（内面）についた汚れなどのせいではないかと思います。水を入れ替えたときにつでに清掃していませんか？

濁った水を捨てないでとっておいて、水槽を清掃したあと、その水を元にもどしてみたらどうなるでしょう。

または、水槽を清掃しないで新しい水を入れてみたらどうなるでしょう。

お礼

お礼遅れてすみません！

なるほど。
たしかにそういった角度からの検証も必要ですね。

試してみます。ありがとうございました。

回答No.2

chiha2525

何のために水を入れ替えているのか（にごった水で実験したら何が不都合なのか）を教えてもらえば早いと思います。

お礼

ありがとうございます。

水槽の底をミラーにして、水面で造波させた波を天井に反射させるため、水が濁ると不都合なのです。

宜しくお願いします。

回答No.1

hg3

「よく揺れる」とはどういう状態ですか？
何をもって「よく揺れる」と判断しているのでしょう？
そんな気がするだけだと、単なる質問者さんの思い込みかもしれません。
そもそも実験なんだから、きちんとデータで説明しましょう。

お礼

皆様がおっしゃられいるように、空気含有量ではなく、単なる汚れ・雑菌などにより粘性が上がった。
ということのようです。

ありがとうございました。

補足

確かに。失礼いたしました。

造波板として水中に設置した「うちわ」のような板を一回あおぐことで、造波された波は幅600ｍｍの水槽を1ターンして消滅してしまうのですが、入れ替えたばかりの水道水は最低でも3，４ターンを繰り返すのです。

実験の目的は、いかにして少ない動作で多く往復する波を作るかなのですが、あきらかに水槽に入れたばかりの水道水と、推移実経過した水道水では、造波板の一動作に対する往復数が事なるのです。

それは、冬でも今のこの初夏（夏）の気温でも同じ現象です。

とても不思議です。宜しくお願いします。