Black or White?

今日はそんなに寒くはなかったですね
風は相変わらず強かったですが、日の光が射して過ごしやすい気候でした
ぼーっと電車などから外を眺めているとすぐに寝てしまいそうです
そして、こんな日には習った知識なんてものを実感するにはちょうどいいです
というわけで、流体のちょっとした話なんかをしたいと思います*1


流体の中でも最重要である無次元数のうちの一つ、レイノルズ数と呼ばれるものがあります
こいつは、平均流速・物体の代表長さ・流体の粘性をパラメータにした無次元数で、その大小により乱流と層流を区別したり、渦を発生させたりといった大体の流体の運動を記述することができます


今、渦と書きましたがある物体に対して流体がぶつかるとき、その物質の後ろでレイノルズ数が高いときにカルマン渦と呼ばれる渦が発生します
この渦は、物質に対して流速に平行・垂直、共に力を加えます
電線などが強風のときに音を出しますが、電線がこの力を受け振動するからであります


さて、振動が起きると書きましたがカルマン渦には放出周波数が存在し、この周波数は力の周波数に一致します
物体の固有振動数がこれに近いとき、共振をします*2
この共振現象を考慮して作られたものの中に、パンタグラフがあります
パンタグラフと言っても、伸縮する製図具ではなく電車の送電線です
こいつを普通電車と新幹線で見比べてみると、形が違うことが分かります
普通電車のほうはよく絵でかかれるようなひし形ですが、新幹線の場合は正面から見るとT字に見えます
電車内、暇な時間がありましたら少し観察してみてはいかがでしょうか?


・・・何て言っておきながら、リニアモーターカーを見たときにはこんな知識なかったのでチェックしてないんですよね・・・
なかったような気もしないでもないんですが、自分の学の無さを今さらながら実感します
・・・嗚呼!!万博カムバック!!

*1:私と同じ学科の人は読まないでいいと思われ。つーか、パクr・・・もとい、インスパイア

*2:もんじゅの事故では、平行に加わる力を考慮せずに設計されたため、共振が起きて大破をした