人間は常に水理学、つまり流体の動きの研究に魅了されてきました。 流体がどのように振る舞うかを示す簡単な実験とプロジェクトを行うことができます。 特別な液体や高価な機器は必要ありません。 一般的な家庭用品と水はアイデアをよく示しています。 これらのプロジェクトは優れた科学プロジェクトにもなり、関係者全員が流体の動きを理解できるようになります。 これらのプロジェクトが子供によって行われる場合、ガイダンスを提供するために、大人の監督が常に推奨されます。
水平を保つ
油圧の第一原理の1つは、流体が常に水平に留まろうとすることです。 表面の平面は常に地平線に平行です。 これを実証するために、半分の水で透明なガラスを満たします。 ガラスをゆっくり前後に傾けます。 水面は常に水平に保たれていることに注意してください。 この流体の基本法則は、ボートの液体で満たされたコンパスが基づいているものです。 コンパスは液体の上に浮かんでいます。 ボートがどれだけ投げたり曲がったりしても、コンパスは常に安定しています。
サイフォンアクション
グラスを2つ、片方をもう片方より高く配置します。 上部のガラスに水を入れます。 透明なプラスチック製の水槽に水を入れ、両端をカップに挿入します。 上部のガラスから下部のガラスに水がどのように流れるかに注目してください。 これはサイフォンです。 チューブの底部の水圧が高いため、上部のガラスから水を引き出します。 サイフォンは、シエラネバダ山脈からネバダ州のバージニアシティなど、高い場所から低い場所に水を引くために広く使用されています。
スチールボート
鋼が水に沈むことはよく知られている事実です。 しかし、多くのボートや船は鋼でできています。 それらが浮く理由は、船が密閉されており、船内の空気が空気より重い水を押しのけるためです。 この原理を実証するために、バケツの約半分を水で満たします。 空の缶を水に浮かべます。 缶に水を入れ始めます。 缶の中の水位は缶の外の水位と同じになることに注意してください。 これは、空気が水の上の空間を移動させるだけだからです。
流体圧縮
この実験は、流体が圧縮性ではないことを示しています。 じゃがいも、硬いストロー、串が必要です。 厚さ約4分の1インチのジャガイモのスライスを切ります。 ストローの片側をジャガイモのカットスライスに押し込み、ストローの内側にピストンが形成されるようにします。 串でピストンをストローの半分まで押し込みます。 ストローに水を入れ、別のジャガイモをストローに押し込み、水を閉じ込めます。 串で作った新しいピストンを押します。 他のピストンも動くことに注意してください。 これは、閉じ込められた水を圧縮できないためです。 自動車のブレーキシステムはこの原理に依存しています。 ペダルを踏むとピストンが動きます。 ブレーキライン内の液体は、ホイール内の別のピストンを押して、ブレーキパッドを動かします。