ブログに素敵な雪の結晶写真を載せているWhite iceさん(※1)に、いろいろ教えていただきました(^-^) ありがとうございますm(_ _)m
その中のひとつ、代表的な六花のサイズを教えていただきました(^-^)
直径：2〜3mm
厚さ：0.02mm前後
これが正六角形の角盤だとすると、最大の対角線を3cmとして
体積：0.23mm^3
重量：0.21mg
これで、ランダウの流体力学の円盤回りの粘性流体の所を読めば、およその落下速度がわかるはずです。わりと前の方に、イラスト付きでそんな計算が載っていたはず
・・・見つかりませんな(^^; 他にも、円を重ねてシャボン玉の膜を筒状に張った図があったような気がするのですが、全く見つかりませんな(^^;
私の持っているのは第2版。解説にはいろいろ書き替えたと書いてあるので、ランダウの流体力学って何種類もあるのかも！？当時、大学の図書館で借りたような気がするので、違う版か、あるいは全く違うシリーズだったのかもしれません。残念(>_<)
とりあえず、購入を検討していた精密キッチンスケールでは、最小目盛りが0.01gなので、雪の結晶の重さは量れないらしい事がわかりました。買うのやめようっと(^^;
それにしても、0.02mmってペラいです。どんなだろうと思っていたら、見つかりました！キッチン用ポリ袋0.01mm、アルミホイル0.012mm。あるものですね！
こんなにペラいと、回転しながら落ちてきてかざぐるま的な変形成長したとして、羽の厚さが片側だけ2倍の0.04mmになっても、直径の1%の歪みです。これを扇風機にかざしても、キリキリ回る気がしません(^^; やはり、花びらのように『しなる』のが良いかな？と思いましたが、White iceさんの予想では、落下中にそこまでしなるとは考えにくいとのことでした。同じくペラペラな花びらの場合には、大きいのと柔らかいのと、中央に重い芯がついているのとで、しなりやすいのかもしれません。確かに、同じ固体のアルミホイルがしなるような気がしません(^^;
それから、雪の結晶は立体構造になっているとのご指摘でした。中央が分厚いのとか、ボビンみたいのを挟んで小さな六花がついているやつかな？これが上向き落下の安定に寄与しているのか、寄与しているなら構造か重量か、気になるところです。水蒸気の量を考えると、小さな六花は上に付いていそうですが、安定に落下しそうな形としては、逆さフリスビーの様に小さな六花は下になりそうです。
羽軸が盛り上がっていそうに見えるのも、上向き落下の安定性に一役買っていそうです。
このサイズだと、どんな落ち方をしても、工作の精度が気になります。試しにビニールを5mm程度の6角形に切ってみましたが、変な多角形になった上に、面も平らになりません。落としてみると縦に回っているように見えますが、動体視力も無いし、カメラも焦点が合いません(^^;
できるとしたら、落下速度の測定かな(^^; 後は、縦に回転しているなら、大きい形で実験しても、雪の結晶のサイズの動きをある程度再現できているかもしれません(^-^)
※1
White iceさんのブログはこちら
https://blogs.yahoo.co.jp/white_rime
雪の結晶の写真はこの辺りです
https://blogs.yahoo.co.jp/white_rime/folder/596565.html
スケールがとても参考になります！
==== 2017-10-18 11:44
雪の結晶の直径を2~3cm→2~3mmに訂正しました。
ありがとうございました > White ice様
2017-10-19 12:06
あああ
流体力学の本が手に入ったとして、円盤落下速度の公式がきれいに載っていたとして、計算できても、私の落下実験とは結果が合わないような気がしてきました。
羽毛円が上を向いて落ちるのは、このサイズの普通の円盤は渦がくっついていて流線が思っていたのと違うかもしれない。
縦に回るのは、きっと渦！
割れないちっちゃなシャボン玉を入手せねば(^-^) そんなもの、売ってる？
