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■探偵ナイトスクープ「アホ・バカ分布図」をニールス・ボーア研究所がシミュレーション研究してる!?　

　学生の可能性を可能にするポータルサイト ワンダーノーツに『探偵ナイトスクープ「アホ・バカ分布図」をニールス・ボーア研究所がシミュレーション研究してる!? 』を書きました。

　探偵ナイトスクープアホ・バカ分布図をボーア研究所と九州大学研究者がシミュレーションしてる！？なんて…何だかとても面白いと思いませんか？

■検証！「夏目アナの脇汗事故はなぜ起こったか？」ー灰色の服が汗染みに弱い理由　

　『検証！「夏目アナの脇汗事故はなぜ起こったか？」ー灰色の服が汗染みに弱い理由』を書きました。

　「汗染みの目立ちやすさ」は、「白＋（繊維本来の）○×色」と「（繊維本来の）○×色」の差が一番大きな色は何色か？という問題に置き換わります。 そして、白と最も違う色は…「そうだ黒に違いない！」ということにも気づくのではないでしょうか。 つまり、「白色に黒を混ぜた色＝灰色（グレー）」の服が「一番汗染みが目立つ色」なのだろう、と思い至るはずです。

　ちなみに、「鮮やかな色」の服の方が汗染みは目立ちませんから、汗染みができそうな場合には、そうした色を選んでおくのがコツかもしれません。

　この解析で使った（作った）ライブラリやスクリプトは「Mathematica 色処理ライブラリを更新しました」を参考にして下さい。

■「時速60kmの風を受ける感触」を真面目に計算しても、やはり「ウィダーゼリー１パック」と同じくらい！？　

　「時速60kmの風」は「アンダー85cm Cカップを1.3mm押し込む感触」で「ウィダーゼリーの重さ」とほぼ同じ!?という法則で書いたように、非粘性流体のエネルギー保存則であるベルヌｰイの定理を使うと、「掌（てのひら）が時速60kmの風を受ける時、掌にはおよそ170 Pa 程度の圧力がかかる」ということを解析近似式から得ることができます（参考：計算方法は「風でめくれるスカート」の科学！「涼しく晴れた朝の地下鉄駅をドジっ娘が走る」とスカートは必ずめくれる!?の法則にあります）

　ちなみに、掌の大きさが10cm四方…つまり0.01m^2だとすると、170 Paの圧力を受ける掌は1.7 N = 0.170kg重の力を受けます。つまり、時速６０kmの風を掌に受ける時、あるいは、アンダー85cmCカップのおっぱいを1.3mmほど押し縮める時、掌はウィダーゼリー（１パック１８０ｇです）を載せた時と同じ程度の力を受けるのです。…それを逆に言うならば、「ウィダーゼリーの重さ」がわからなかったら、アンダー85cmCカップのおっぱいを1.3mmほど押し縮める時の感触を思い出せば良い、というわけです。

　今日は、風を受ける掌の周りの空気流の動きを真面目に計算し、「掌の感触」を（以前行った）解析近似解と比べてみることにしました。…というわけで、下の一連の画像が、掌モデルに風を当ててみたところです（ちなみに、今回の計算は時速６０kmで行うつもりが、間違えて時速73kmで行っていました）。

　空気流の圧力を表示してみた結果（たとえば左の画像）を眺めれば、掌の前後にはおよそ３００パスカルの圧力差があることがわかります。時速60kmの風速を計算するつもりが間違えて時速７０kmで行っていたことを考えれば、（これを時速６０kmの時に換算すると）ざっくり300パスカル　×　（時速60km／時速72km ≒ 250パスカル というところでしょうか。

　解析近似により見積もった掌前後の圧力差が170パスカルで、数値シミュレーションによる圧力差が250パスカル程度…どちらも大雑把な計算であることを考えれば「どちらも大体同じ」と言って良いくらいかもしれません。

　というわけで、今日行った「掌周りの空気流の真面目な計算」からも、「時速60kmの風を受ける感触」を真面目に計算しても、やはり「ウィダーゼリー１パック」と同じくらい、という結果が得られたようです！？

■「ギネスビールの下に沈む泡」をOpenFOAMで計算してみよう!?　

　　ビールをグラスに注ぐと、「グラスの中の泡は上に浮かび上がっていく」のが普通に思えます。けれど、たとえば、ギネスビールをグラスに注ぐと、グラス中で泡が下へ下へと沈んでいくさま（ギネス・カスケード）を見ることができますし、実はギネス以外のビールや水ですら、そんな「下に沈んでいく泡」を見ることができます（参考：ギネスビール風「下に沈む泡」を作るコツ）。

　ビールを心から愛してる知人が、フリーのシミュレーションソフトウェア（開発プラットフォーム）であるOpenFOAMを使って、「ギネスビールの下に沈む泡」 を（正月休みの自由研究として）シミュレーション計算していました。非圧縮流体ソルバとDEMのソルバを組み合わせた連成解析ソルバを、（使いたてなので）かなりの試行錯誤＝時間を費やして、けれど「たった８行のC++コード」で書いて５分のCPUタイムを使って計算されていました。

　計算はグラスの断面右半分です。白い球は直径60μｍ（1mmの100分の6)の泡、ビールの粘度を10cP（水の10倍）としてみました。グラス中央では泡は浮力によって上向きに移動しますが、ガラス面では下向きに移動しています。ギネスは真っ黒で中央の泡の動きがみえないため、人間の目には泡が下向きに移動しているように見えます。

　以前、「ギネスビール風「下に沈む泡」を作るコツ」で紹介した、シミュレーションソフト FLUENT を使った「ギネスビールの泡は上がるか下がるか ?」では、「ギネスビールの下に沈む泡」の秘密をシミュレーション解析で解き明かしつつ、こんな風に書いています。

　古来, 人類は不可解な自然現象 に悩まされてきました. 由緒ある黒 ビール 「ギネス」 の泡がグラスの中 で下降しているように見えるのはな ぜだろう ? この現象は泡の物理的特 性に反するのでは ? ―― この単純 な疑問は, 何世紀もの間, 哲学者 や理論家達の論議の的となりながら も, 答えはみつからないままでした. しかし,数値流体力学 (CFD) により, 絶対的で信頼できる答えが導き出さ れました. 泡は上昇すると同時に下降していたのです.

　こんなカッコ良すぎる「いいセリフ」に書かれているような「何世紀もの謎を解き明かす作業」を、自分の意志で自由に使うことができる時間や道具の範囲で、つまりは「自由研究」でできる…って凄くいいな！と思います。

■濡れた髪をドライヤーで素早く乾かす「指プルプル」テクニック!?　

　濡れた髪をドライヤーで素早く乾かす「指プルプル」テクニック!?を書きました。

　髪が約１５グラムの水分を含んでいるものとして、温度８０℃の熱風が①秒速６メートルで吹き付ける場合と②秒速６.５メートルで吹き付ける場合の乾燥時間をシミュレーションしてやると、前者が１分４０秒（１００秒）、後者は１分３６.５秒（９６.５秒）で髪の毛が乾くという結果になります。つまり、３.５秒ほど速く髪の毛を乾燥させることができる、というわけです。