こんにちは、けいタンです。
今回は意外と知らない川に関する疑問について紹介していきます。
今回のテーマについて
突然ですが筆者はよく子供のころ、近くの川で遊んでいました。
川で友達と石や木片などを投げて遊んでいましたね。（笑）
そしてよくよく考えると、川の中央部というのは流れが速いですよね。
真ん中はぐんぐん流れが進んでいます。
しかし一方で、川辺や岸に近いところはゆっくり流れています。
なぜ、同じ川でも場所によって流れの速さに違いがあるのでしょうか？
今回はそのような「川」についての謎を解決しましょう。
・合わせて読みたい前回の関連記事：表面張力～なぜコップの水はあふれないのか～031（科学➆） – (keitan-zatsugaku.com)
↑コップの水がこぼれそうでこぼれない理由がここから分かります！
この疑問に対する解答
では早速、この疑問に対する結論から申し上げましょう。
結論として同じ川でも場所によって流れの速さに違いがあるのは、水にある「粘性」という性質が大きな原因になります。
言い換えると、川の場所によってはたらく摩擦の大きさがちがうため、川の真ん中ほど流れが速くなるということになります。
結論だけ述べても分かりずらいので、今から一つひとつ詳しく解説していきます。
水の分子構造を見てみる
この疑問を解決するためにまずは、水の分子構造について考えてみましょう。
前回も「水」について触れましたね。
・合わせて読みたい前回の関連記事：表面張力～なぜコップの水はあふれないのか～031（科学➆） – (keitan-zatsugaku.com)
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復習になりますが、水の化学式はH₂Oですね。
そして液体の水分子というのは、自由に運動することができるため、周りに合わせて形を変えることができるのです。
しかし、科学って面白いですよね。完全に自由かというと、そうではないのです。
こちらも前回お話ししましたが、水分子同士は、「分子間力」という弱い力で引きあっているのです。
すなわち、水分子同士が引き合っているわけですから、隣の分子が動くと二人三脚のように一緒につられて動くのです。
この性質を「粘性」と言います。
粘性の川への影響
それでは、どのような性質を「粘性」は表すのでしょうか？
粘性とは、文字通り、「粘る性質」を表します。
今回扱う「水」のようにさらさらした手触りの物質にも粘性は存在します。
この粘性により、川の底や岸辺などの地面から摩擦が生じ、川の水の流れの速度に影響を及ぼすのです。
川の流速に摩擦が関係する
川について考えてみると、岸辺や周辺部ほど川が浅くなりますよね。
すると、周辺部の川の水は、川岸（横）と川底（下）から摩擦を受けることになります。
ということは、流れる水の速度は比較的遅くなります。
また、速度の遅い流水の影響を受けて、それに接している流水も流れる速度が遅くなるのです。
このようにして、周辺部の川の水の流れはゆっくりになり、逆にその影響の少ない川の中央部ほど、水の流れが速くなるというわけです。
まとめ～摩擦は浅いところほど大きくなる！
どうだったでしょうか。理屈はそこまで難しくないとは思いますが、この理屈を知っている方はおそらく少ないと思います。
なので、今回のことは是非、友達や家族に自慢してみてください！
いいアウトプットになります。
では今回もいつも通り、まとめをして終わりにしましょう。
- 液体は分子が自由に動き回るが、分子間力で引き合い、周りにつられて動く「粘性」という性質がある。
- 粘性により、川の底や岸辺などの地面から摩擦が生じ、川の水の流れの速度に影響を及ぼす。
- 粘性による摩擦から、摩擦の少ない中央部ほど流れる水の速さは速くなり、摩擦の多い岸辺ほど流れる水の速さは遅くなる。
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では今日はここまでです。最後までご覧くださりありがとうございました。
また明日お会いしましょう。けいタン
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