荒川の水切り遊び - トピック返信
41. 水切りの謎
【返信元】 1. 水切り遊びのまとめ
2017年08月14日 10:18
水切り現象はとても複雑で謎の多い現象です。それは、固体である石、液体である水、気体である空気が、互いに影響し合う複雑な流体現象だからです。
 たくさん跳ねさせるにはどうしたら良いのか長いこと考えてきましたが、今でも謎だらけです。難しいのは、投げる石の問題です。ただ平たければ良いとも言えるのですが、たくさん跳ねさせようと思うと実に難しい問題になります。投げる石のスピードにより最適な石が変るからです。空気と水の抵抗を極力少なくし、水離れを良くし、波紋の間隔を詰めることが数多く跳ねる条件です。私なりに様々なことを推測して実験してきました。いくつかのことは経験的にわかりました。石のスピードが遅い場合は、比重が軽くて薄い石が良いのです。跳ねやすく、波紋の間隔も小さくなる傾向があります。反対にスピードが早い場合、ある程度比重が重い方が良いようです。このスピードによる石の選択は、かなり難しい問題で、それは石の形状と共に確かなデータはありません。ほとんどは経験則だけです。自分に合った石を見つけ、それを投げることが一番のコツです。そこに自分流の水切りがあり、個性が生まれます。
 また、石の入水角度と水離れの問題も、石のスピードや形状で変化する難しい問題です。水に接する面が、磨いたように平らな石は、水の粘着性が影響して、水離れが悪くなり、石の姿勢を崩します。小さくて滑らかな凹凸が、微細な泡を発生させ、石と水の摩擦を少なくし、水離れも良くするようです。凸レンズ状のカーブも水離れを良くしますが、石の沈みが大きくなり、水に接する時間が長く、それが抵抗になります。その加減が難しいのです。
 もう一つは石の入水角度です。これは石の厚さや形状でも変ります。また、投げられた石は、スピードが早いと水に接する度に上向きの角度が浅くなります。反対にスピードが落ちると、角度は最大で20度位まで上向きに変ります。これが、水切り石が美しいジャンプを続ける理由だと思われます。つまり、石のスピードが早いほど、水は堅く振る舞い、石の角度が浅くなり、スピードが落ちると、その分だけ水は柔らかくなり、石の沈みが大きくなります。そのため、最も抗力の大きい20度と言う角度になるまで角度を変えながら跳ね続けると考えられます。
 また、水切り石の角の丸みは、水の流れを良くし、水と接する度に石の姿勢を安定させる働きがあるように感じています。石の形状により、どれ位の丸みがが最良なのかも謎です。
 当然ですが、三つの物質が相互に影響し合う水切り現象ですから、様々な要素が複雑に作用し、確実なことが言えなくなっているわけです。それらの謎自体が、水切り遊びを面白いものにしていると感じています。

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