傘を差していてもなぜ濡れる?

実験１　傘から落ちる雫

何が起きているのかカメラで見てみよう
 
以下の場合について、雨の雫がどのように傘から落ちてくるのか検証した

1. 傘を固定した場合
2. 傘を揺らした場合
3. 傘を回転させた場合

実験１・使用機材

• 高速撮影カメラ(FASTCAM-PCI R2 model 1K)
  http://www.photron.co.jp/products/image/fa_pci/index.html
  
• 透明なビニール傘
  
• スポイト
  
• 黒い布(背景)
  
• バケツ(水受け用)

実験１・方法

1. 人が歩いている事を想定して傘を固定／揺らす／回す
2. 傘の上にスポイトで水を垂らす
3. カメラで水が垂れている所を撮影する
4. 水の動きに注目しながら映像をスロー再生し、 考察する

実験１・結果 2012年1月19日

水は必ずしも真っ直ぐに落ちていない。

1. 傘を固定した場合
Record Rate(fps):60
Shutter Speed(s):1/60

http://w3.icu.ac.jp/14/141749/rain010400.m4v

• 静かに落とすと、まっすぐ落ちる
• 勢いよく落とすと、傘の外側に落ちる

2. 傘を揺らした場合
Record Rate(fps):60
Shutter Speed(s):1/60

http://w3.icu.ac.jp/14/141749/rain020250.m4v

内側へ飛ぶ水滴が観察された
• 傘を前後に振ると、傘の動く方向へ落ちる
• 傘を引くと、水滴は傘を持っている人の方へ飛ぶ
→ 濡れる!

3. 傘を回転させた場合
• 傘を回転させたら回転の接線方向に水滴が飛ぶ（濡れない!!
• ただし、周囲の人に迷惑がかかる

実験１・考察

• 傘の運動が水滴の運動に影響している
• 濡れないためには、傘の外側に水滴を飛ばせばよい(回転させる)

実験１・結論

傘に溜まった水滴が、垂れてきて傘を動かした方向に落ちるので、前に動かしたときには背中が濡れる