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水や空気の現象を観察(撮影)する方法

空気や水に代表される「流体」は身近な存在です。
水にぬれたり、風をあたることで水や空気を感じることができますが、水や空気が起こす現象を直接「目」で見ることで面白さや不思議を感じることも多いのではないでしょうか?

●目で観察しやすい流体現象

流体の動きや振る舞いを観察するのに特殊な方法が使われる場合もありますが、特別なことをしなくても目でみることができるものもたくさんあります。もし、デジカメやスマホで撮影できるとより分かりやすく現象を記録できて面白いでしょう。

研究室で少し前に学生さんが撮影した面白い実験動画を見てください。高速度カメラを使いスローモーションのように見やすくしていますが、お家でも十分観察できますよ。

●見やすくする技術→流れの可視化(かしか)

一方で水や空気がそこにあっても、どのように動いているのかよくわからないことが多いのも事実ですね。
それは…そう!水や空気は普通、透明だからですね。
透明なものは見たり、写真にとることは難しいです。
では、そんな流体をはっきり目で見えるようにしたり、写真に撮るためにはどうしたらよいでしょう?
ちなみに「見えないもの」や「見えにくいもの」を見えるようにする技術のことを「可視化」(かしか)といいます。
いまは、流れや流体を対象としているので「流れの可視化」という言い方をします。少し難しい言葉ですね。
では、実際に「流れの可視化」で、水や空気の動きを見るためにはどのような方法があるのでしょうか?
水(液体)と空気(気体)に分けて考えてみましょう。

●水(液体)の場合

〇色を付ける:絵具や色素を使って観察したいところに色を付ける方法

コーヒーにミルクを入れてかき混ぜたときにできる渦がわかりやすい例でしょう

〇小さい泡(気泡)や微粒子(プラスチックの小さな粒)を水に混ぜて流体の運動を観察する方法

湯船でバブ(入浴剤)を入れたときに発生する泡に向かってペットボトルの口から渦輪を出すと同じような感じに見えて面白いですよ。ぜひやってみて!

●空気(気体)の場合

〇煙を使って流れを観察する方法(煙突の煙が良い例ですね)

お線香や蚊取り線香の煙も使えますよ。

●他にも

次のような様々な方法が用いられることがあります。

流体現象は簡単に目やカメラでとらえることができるものもたくさんありますが、現象がはっきり見えるように様々な工夫を必要とすることもあります。見えないものを見えるように試行錯誤しながら実験を行う事もおおくの事が学べて楽しいですよ。