落としてみたシリーズ第27回、先日作ったプラ板の立体雪の結晶の形です。
結晶が小さな鼓形から、片側だけ成長して六花になる場合、どちらが下になって成長するのでしょう。ウサギの毛で固定された雪は、水蒸気のあたる下側の枝が大きく成長します。実際の雪は、落下中、下側に新しい水蒸気がよくあたりそうです。ということは、下側は大きな六花になる？それとも、稜線模様があったり、小さな矢羽の形がついている方が面に当たる水蒸気が多そうだから下？
white iceさんに聞いてみたら、大きい六花についた稜線模様は片側だけ盛り上がっていて、盛り上がる側面はもう一枚との間側なのだそうです。そうすると、稜線模様はたまたま下になった側に出来るわけではなさそうです。骸晶の名残？下側判定には使えませんね(^^;
安定に落下する形状としては、カップラーメンの底や紙皿から想像するに、6角形のついている方が下のような気がしていました。が、模型を作ってみたら、思いの外平べったくて、空気が斜め上に抜けていくイメージとは程遠いです(^^;
直径：8.5cm
厚さ：0.3mm〜1.4mm
実際の雪
直径：1.4mm
厚さ：わからないので0.02mmと仮定
直径62倍、厚さ(多分)15倍です。1mmプラ板でもっと立体的に厚みをつけた方が良かったかもしれません。いや、そんな厚さでは加工できません(^^;
実験です。模様が張り付けてない方を上にしたときを上向きとします。カップラーメンや花のときと合わせて、出っ張った方を下にします。
下向きと上向きで、交互に5回づつ落としました。どちらも、ゆらゆらしながら同じ向きで落ちたのが3回、縦に回りながら落ちたのが2回でした。上下どちらかが安定という感じではありませんでした(^^;
平均落下時間は下向き1.4s、上向き1.5sで、平均速度は下向きが1.9m/s、上向きが1.8m/sでした。小数点以下は手で測定したため有意な差ではありません。
レイノルズ数は10℃空気の値を使って、Rn=1.1×10^4。雪の結晶は1.4mmで落下速度が30cm/sとするとRn=32、模型の方が3桁大きいです。
次は、上下の板の幅をどのくらい離したら落ちる向きに影響するのか、調べてみたいです。
