White iceさんのブログ
https://blogs.yahoo.co.jp/white_rime/29000094.html#29011124
で、空気中と水中は物の落ち方が似ているって感想を書いたら、『相似則』と教えていただきました。いつもいっぱい教えていただいて、ありがとうございます(^-^)
流体力学はそのうち読みたいと思っていたのですが、検索しちゃいました。
・・・今はすごいですね！よく分かっている感じの方のコラム発見！
姫野洋司先生の『これからの相似則』
http://www.ne.jp/asahi/himeno/yoji/essay/souj961.html
流体の相似則とは、船の模型実験をするとき等に使う考え方らしいです。無次元量を合わせると、うまくいくそうです。結晶成長でよく見かける無次元量って、ここから来ているのですね！計算の手法だと思っていました(^^; こういう理論って信じてもいいのかなと思っていましたが、大丈夫そうです(^-^)
無次元量はたくさんあるようですが、落下実験にはレイノルズ数がそれっぽいです。レイノルズ数は、[大きさ]×[速度]/[動粘性係数]。動粘性係数は、流体の流れの伝わりやすさ。大きさと速度が積になっています！
荒木健太郎先生の本『雲の中では何が起こっているのか』 (BERET SCIENCE)p.85図
では、雪の結晶の直径が3mmのとき落下速度が0.3m/sくらいになっていたので、私の模型、大きいし速いし、雪の結晶と比べるのは厳しいです！！
何か、ゆっくり落ちる工夫が必要です。
軽い材料を使う！つくばの高エネ研で、透明なスポンジ状の材料を見たけど、とても軽くて、叩くとキン！となるので良さそうです。でも、高そう(^^;
糸で吊るしてゆっくり降ろす！縦に回る場合には再現できませんが、ゆらゆらしたり水平に回る状態は見られそうです。水平に回った場合、糸のねじれを疑いたくなるから却下ですね(^^;
重力の小さい星で実験(^-^)
マイクロ加工できる機械を買って、実物大模型を作る！もう、北海道で雪を撮影すればいいです。
white iceさんが水中実験の場合を概算してくれました！直径1cmで落下速度0.1m/sくらいで同じ挙動になるそうです。
私のペットボトル実験をやり直してみたところ、落下速度が約30cm/10秒、ひっくり返した時にできる大きな渦が止まる時間が約30秒。ちょっと重くすることと、渦が止まるまでに留めておく工夫が必要です。
動粘性係数、ここにあったね！
http://www.mterm-pro.com/machine-yougo/fluid-dynamics/water-air-bussei.html
夏と冬では、若干違うようです。自分でも計算したほうが良さそうです。
