物理学的な説明求む。秘技!ワインのコルク抜き


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001 2012/05/24(木) 19:35:58 ID:o.jKUO6v/.
もしかしてトリック?

https://www.youtube.com/watch?v=0CCl17__Hok

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※省略されてます すべて表示...
086 2012/06/13(水) 11:44:37 ID:rQXIqhFbmI
087 2012/06/13(水) 11:48:54 ID:rQXIqhFbmI
>>66の説明なら、中の液体の有無や量は関係しないのかな?
また瓶の形状で振動は変わるから、
形状は非常に大事と言うことになるね。

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088 2012/06/13(水) 11:54:08 ID:rQXIqhFbmI
まあ、これ以上は水掛け論だろうから
静観するよ。
GIさんでも出てくればまた相手してもらお。

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089 2012/06/13(水) 11:54:09 ID:YvaGKXyi7Q
誰かさんってもしかして…
指摘されてやっと他の可能性も容認しつつ、でもやっぱり最終的には一点張りだからねぇ。無駄話で話逸らしてるけど。
まあそれはほうっておけばいいとして、なんかカルト教団の信者みたいに教祖の言うこと盲信してる馴れ合いがチラホラいるのが、科学板にとっては実に厄介。

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090 2012/06/13(水) 15:02:53 ID:TwmAdDbpm2
>>87
良いね、そんな感じでやろう
着目がまた新しくて良いよ

ビンの形状は大いに関係しているでしょう
底が円錐状に窪んだ形状であるとかね

内容量もその中に液体が入っているのも当然関係ある
少ないとどうなるかな
俺はそこは大きい要因だと思う
真空部分がアレだからなあ、内圧がうにゃうにゃ

俺はビンの中に衝撃伝達し易い粘度が水よりも高いワインが入っているのも関係あるだろうね

さあ、また考えてみよう

それから今度はカンナは止めて
叩くととタバコが出てくる慣性の法則、にしておこう

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091 2012/06/13(水) 15:11:34 ID:TwmAdDbpm2
それと水撃だけが要因ではない、但し、重要なファクターですな

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092 2012/06/13(水) 16:12:23 ID:rQXIqhFbmI
>>24のイメージの図解が意外なところにあった
ttp://repo.lib.hosei.ac.jp/bitstream/10114/2732/1/06r1135_%E7%BE%8E%E6%BF%83%E8%BC%AA%E7%A7%80%E6%98%8E.pdf#search='ニュートン レールガン 軽ガス銃'
これの7ページの図解と14ページの写真の外観。
ピストンに相当するのが水の衝撃波(ウォータハンマ)液化ガスが酒、テーパーがあり
ダイヤフラム右の空間が少量の空気、とすれば、成功しているボトルの形状にもそっくり。
衝撃で配列は若干変わるだろうけど。
この装置は、更にレールガンで更に高速に加速する前座の場合もあるけどね。
30年ぐらい前に高学年のときに読んだニュートンで超高圧の記事が頭の中に残ってた。

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093 2012/06/13(水) 16:15:43 ID:rQXIqhFbmI
まあ、私の見解は間違いだろうから、相手にしないでお続けください。

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094 2012/06/13(水) 17:14:25 ID:GxAcUko/ic
どうも気に入らない御仁が居るようなので
後は好き勝手にやってくださいw
無駄話も出来ないような、浅薄な輩は相手にしたくないんでね
じゃねw

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095 2012/06/13(水) 18:03:52 ID:TwmAdDbpm2
そうですな

GⅠ氏の言うとおりでございますな

確かに思考停止している無駄話しか出来ない、浅薄な輩は相手にしたくないものです

しかも
その無駄話
全く面白くありませんからなw

しかしながら、好き勝手にどうぞ
誰も留め立てする権利はございませんからな
ご自由に、ご闊達に

では、また
ごきげんよう

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096 2012/06/13(水) 21:51:11 ID:x/TCVRBMCw
>>78が空いたビンで何か試してくれるのかと思ってそろそろ続報が入るのかと思ってたが、もしかしてただ飲んだだけだったり…

二次元物理お遊びソフトの「phun」で何か試せそうな気もするが、液体をシミュレーションするのは難しそう。
ちょっと挑戦してみたけどなかなか簡単にはうまくいかない。誰かやってみない?

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097 2012/06/14(木) 10:29:42 ID:MB22BXiMtQ
カンナを否定されてムキになってるぅ

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098 2012/06/14(木) 12:10:11 ID:dmxmULPU9c
とりあえずまとめ。
(それぞれ正しいかどうかはわかりません)

●コルク底面に働く力
0.初期状態:水圧が大気圧より高い(出る力)
1.加速中:ワインの慣性により水圧が上がる(出る力)
2.衝突1:運動エネルギーがワインを通じて瞬時にコルクまで伝搬(出る力)
3.衝突1:空洞現象でコルクとワインが剥がれてコルク面の境界に負圧が発生する(入る力)
4.衝突1:空洞現象の気泡が弾け、ジェット流でコルクを押す(出る力)
5.衝突1:ボトルが急停止し、コルクは慣性で進み続ける(入る力)
6.衝突1:ワインと空気の温度が上昇し、圧力を上げる(出る力)
7.衝突1:ワインに溶けていた気体の一部がワイン全体で気泡になり、ボトル内全体の圧力を上げる(出る力)
8.衝突2:クッションがあるため衝突1よりさらにボトルは進み、ワインとコルクは慣性で残る(出る力)
9.水撃:ワインが進む慣性が遮られ、ボトル底面で水撃が起き、その衝撃波がワインを通じてコルクに伝搬(出る力)
10.反発:ワインの運動が跳ね返り、ワインはコルク方向に向かう運動になる(出る力)

●コルク側面に働く力
0.初期状態:強い摩擦で、水圧で出る力と等しい反作用(入る力)
1.加速中:強い摩擦で、ボトルの加速に合わせてコルクも同じように加速
2.衝突:反発の運動エネルギーがボトルを伝搬し、強い摩擦でコルクに伝搬(出る力)
3.衝突:各種振動による摩擦の変化
4.衝突:空洞現象(のジェット流)による破壊による摩擦の変化
5.衝突:衝撃波・音波の共振による摩擦の変化
6.衝突:コルクの形状変化による摩擦の変化

●コルク上面に働く力
0.初期状態:大気圧
1.加速中:大気圧より低い(出る)
2.衝突:大気圧より高い(入る)

こうしてみると、コルク底面の力は諸説あれど、ある程度明確。
コルク側面の摩擦の変化は、あまりにも漠然としている。

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099 2012/06/14(木) 13:49:37 ID:dmxmULPU9c
すんません間違えました。
底面−5と底面−8は、底面の力じゃなかったです。
分類としてはどれでもない、慣性でした。

●慣性
5.衝突1:ボトルが急停止し、コルクは慣性で進み続ける(入る力)
8.衝突2:クッションがあるため衝突1よりさらにボトルは進み、ワインとコルクは慣性で残る(出る力)

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100 2012/06/15(金) 11:37:37 ID:.3QQHqMbHA
>>95
悔しさを抑えた苦笑いが目に浮かぶよその文章

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101 2012/06/15(金) 21:28:59 ID:neNUe3zt7M
>>98>>99
ご苦労様でした<∩`Д´>

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102 2012/06/16(土) 00:50:50 ID:ZqyoQWPqPU
phunでがんばってみたけど、挫折気味…
それっぽくなったというだけで疲れた。
ちなみにこのコルクはぐるぐる回すだけで抜けてしまう。

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103 2012/06/17(日) 10:21:14 ID:o318IKeYBs
>>98がまとめた仮説を検証するための
実験方法を考えるのも楽しいと思う
ノーベル賞物理学賞の中には
先行する理論を検証するための実験方法を考えた学者が受賞したケースもある

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104 2012/06/18(月) 21:41:52 ID:Q1LUIX.sOU
>>88が引き>>94が引き
そして誰も書かなくなった

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105 2012/06/19(火) 11:08:20 ID:YCvDv/im7.
>>104
あんたが書いてるよ

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106 2012/06/23(土) 20:03:34 ID:6fWDahdG..
誰も数式を立てないのが笑えるなw

誰かワインのコルクの圧入圧力だしてくれ。
そしたらヒマな時に計算してみよう。

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107 2012/06/25(月) 11:13:24 ID:AqEDqIQXxo
>>106
例えば大気圧の2倍だとしたらどういう計算になるの?

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108 2012/06/26(火) 10:25:34 ID:qNWqiq8dzw
既にカンナの法則または叩くととタバコが出てくる慣性の法則で完結してる

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109 2012/06/27(水) 13:09:51 ID:1XOJiEBvRM
>>108
そうそう。しかし、一定の圧がかかってる状態で
それを上回る力を出せるのかどうかがポイント

>>107
ものすごく単純に書くな。

2気圧で圧入したってことは、言い換えればボトルとコルクの間の
静止摩擦力が2気圧(2kg/1平方cm)分、ってこと。
コルクの断面積を4cmとすると、瞬間的に8kg以上の力を加えればコルクは動く。
(実際には圧入の時に必要なのは圧力じゃなくて加えた「力(または力積)」)

ワイン(液体)の重量を0.8kg、衝突速度を10m/s(36km/h)とすると、
衝突時間が1s未満なら論理上コルクは動く事になる。
実際の衝突時間は液体という事を考慮しても1/10前後かそれ以下だと思うし、
衝突の衝撃のピークはもっと大きいから、2気圧では緩すぎる。
本来は内部の空気の内圧分も相殺されるしな。
推測だけど、実際はその10倍近い圧力で圧入されてるんじゃないかな

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110 2012/06/27(水) 15:09:02 ID:Dug8CvZEWA
>>109
なるほど。そういう計算とかになるんですね。勉強になります。
ぐぐったら、例として挙げた値の場合8ニュートンで約0.82kgfになってしまうので0.1秒以下のほうがよさそうな?ちがってたらすんません。

ま、それはいいとして、話の本質は、
衝撃が当たるのはビンの底なので、コルク側にどうやって伝わるか
ってことがポイントのような気がします。

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111 2012/06/27(水) 15:56:05 ID:srP7wBgA0s
コルク打栓機(コルクマシン、コルカー)という機械を使って圧入します。やり方は下記の通りです。

コルク栓を半日くらい水につけ湿らせ、柔らかくします。それをコルク栓打栓機に入れて瓶の頭にセットしレバーを押し下げます。
この機械のコルク栓が通る道はだんだん細くなっており、入口はコルクの直径、出口は瓶の穴の直径になっています。そこに、柔らかくなったコルクを手動プレス機械ような感じで押し込むのです。押し込まれたコルクは徐々に乾燥して堅くなり密封されます。

らしい。

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112 2012/06/27(水) 16:43:37 ID:1XOJiEBvRM
>>110
おっしゃる通り、Nとkgの取り違えミスがありますなwお恥ずかしい。
衝撃のピークで静止摩擦係数を越えれば良いので、
2気圧相当の条件ではかなりゆるいと思う。

ワインの内容物は流体なので、反動(底面にあたった反動でコルクを押す)と考えるのが一番シンプル、
もしそれがダメだった場合は油圧装置の原理を考えてみるつもりだった。
気泡を無視して、底面側の面積をS、コルク側の面積をsとすると、
ボトル底面に与えられた衝撃力がS/sの比率で増幅される、という考え方。

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113 2012/06/28(木) 09:36:40 ID:J2pFxDVLnw
ねじ込んで手で引っ張るワインオープナーの場合、腕力も必要ですがそれに等しい握力も必然かと。
握力は平均で男40〜50kgってことですから、それくらいが静止摩擦力と考えるといいのでは?

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114 2012/06/28(木) 12:14:29 ID:b72ATCG9go
注射器と同じ原理だよ。

注射器の先端には、押し出す径にたいして、排出口の先端の径が小さいほど、
押し出す力と注射器先端の径の二乗の圧力がかかる。

ユンポとか、油圧で動く機械なんかも同じ理屈。

ボトルの中のワインと炭酸ガスで密閉されたボトルの底に、衝撃が加わる。
衝撃時の力は、圧力として「ワイン」に伝わり、先細りのビンの形状ゆえに、先細りの先端では、
ボトルの底の面積、注ぎ口の径の二乗の力が加わり、コルクを押し出す。

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115 2012/07/12(木) 10:17:48 ID:LbCxZ/Jk/Q
どんどんレベル下がってるな。

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116 2012/07/16(月) 13:40:08 ID:PoUkXE.Vbg
計算も引用もなく好き勝手言い合う初期のほうがよほど失笑ものだがな。
まあ、そういうのが評価される学問分野もあるんだろう。

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117 2012/07/21(土) 00:20:43 ID:CJq3sDf49U
凹みの理由なんて考えたことなかった。
http://www.goodwine.jp/index/blog_show/id/2.htm...

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118 2012/07/21(土) 02:36:16 ID:w9RophlWMk
じゃあ、ウオーター・ハンマー現象だけに固執した考えだけでは無理、別の理由も必要だ

計算で求めるなら底の凹み部分の勘定も出来たら良いけどな
凹みもメーカーによって違うしリブがはいっている物もある

俺はドーム型の底には弓なりになって振動伝達をするには形として都合が良いと思う
(硬度が高いガラス瓶であるのも伝達物質として素材的に条件としては良い)

ビンに栓をするコルクが柔らかいのには振動が伝わった場合に変形して振動吸収して
栓が抜け難い構造になっているんではないかと
(今尚、コルクなのには性能面でまだ、他の栓と比べて理由があるはず、と思う、また、
醗酵が進んで内圧が上がった場合の破裂を防ぐためでしょうかね?)

つまりは、まず、振動、そこに慣性の法則による弱いウオーター・ハンマー現象の順で効果を
及ぼし、何度も繰り返すと少し少し抜け易くなるが正しいと思う

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119 2012/07/21(土) 08:12:24 ID:8.xA6tWAsU
>>117を理解すると
ウォーターハンマーの作用は激しい。
故に緩和する措置と読めるね。
凹みを付けてなくなるわけではないだろう。
衝撃の方向とタイミングは分散されるだろうけど。
つまり最初の頃に指摘されていた水撃論が現実に近いと思える。

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120 2012/07/21(土) 13:59:21 ID:w9RophlWMk
衝撃の方向とタイミングは分散と云うより

むしろ、ワインがビンの首が窄められる部分をスロープ上に伝わり走ってコルクに集中するかも
偶然か設計かで都合の良いコースが用意されているって話はどうかな

ビンが壊れない、素材崩壊を防ぐためにコルクに集中する設計だとしたら凄いけど
どうなんだろ?
そしたら、栓を未だにコルクにしている工学的な意味は大いにあるということになる

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121 2012/07/22(日) 10:16:54 ID:GlCrYj8HUg
やってみたらホントにコルク抜けたwww

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122 2013/12/27(金) 17:50:08 ID:6.31rP2KIE
>>20
ここで答えが出てるのに120まで無駄な議論

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123 2013/12/29(日) 09:00:35 ID:ySCUrOpgiI
自分のでは、今は某コテハンとしか表示されないのだけど
この話題の頃、付け焼刃なトンチンカン知識で
威勢を張ってたのがいたね。科学とか車のところで。
少しは成長したのだろうか

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124 2014/02/24(月) 22:18:33 ID:TFi0QIjink
キャビテーション現象ってしってるけ?物理系大学院卒なら100%しっとるやろw、周りにそんな奴いるなら聞いてみ。俗に言う空洞現象ってやつ!
家で車を洗うの時、ねじれて曲がったホースの箇所でシャーって音聞こえるやろ、あれがそうや。
液体は強い圧力がかかると、抵抗点の前と後ろで圧力が違うからねじれた箇所を通過した水は一気に圧力が低くなって一時的に気泡が発生するんだわ。その仕組みを説明してたら終わらんから省略www
シャーは気泡の音だってことだけ覚えときや。ホースは出口があるから泡に熱が発生しても直ぐに冷めるけど、密閉状態のワインボディの中では熱が維持され結果的に圧力でコルクが抜ける。おわり。
熱で膨張する仕組みのわからん奴は、もっかい小学校行きやw

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125 2014/02/24(月) 22:34:14 ID:m4vAkSRCrA
>>124
電気ポット、沸騰温度になったらポンプ羽のキャビテーションでお湯の出が悪くなる

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126 2014/02/26(水) 06:42:51 ID:Im3VL0vzSI
ワインボトルの底の凹みを利用してRPG7の弾頭でおなじみの成形炸薬爆弾を作ることができる

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127 2014/02/26(水) 10:10:09 ID:KbME3N682Y
>>126お!なるほど。

燃料詰めてるだけのアホ大学生とはスキルが違いますな!

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128 2014/02/26(水) 12:53:15 ID:u6H5VesrYc
124でほぼ正解かなぁ。ねじれホースの原理がフルボ
ティボトルの中でどのようにはたらいているのか、更
にぜひ、ご教授をお願いします。

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129 2014/02/27(木) 08:35:51 ID:vloBs/tDe.
>密閉状態のワインボディの中では熱が維持され
周りの液体で早速冷やされないの?

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130 2014/02/28(金) 20:59:04 ID:t1p6s3DyJ.
>>124
>>熱が維持され結果的に圧力でコルクが抜ける

これはなんと>>2>>8で出た回答の焼き直しに過ぎない
微細な発生量の熱で膨張してコルクが抜けるなら
夏場の40℃の室内で放置したワインボトルはなぜコルクが抜けない?
悪いけど熱で膨張だとか言われてもまるで説得力ないね
むしろ>>7>>24>>37の説の方がよほど説明になってる

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131 2014/04/10(木) 21:26:45 ID:CGLZAtV17Y
たぶん、実は、液体は関係なくてビンの底から口の方へ疎密波が伝わってて
コルクがガラスより柔らかいから疎密波の伝わる速度が遅くて屈折して
ガラスとコルクの境界面がナメクジが進む原理でコルクが進むんだと思う

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132 2016/01/05(火) 18:50:35 ID:8yXRNIrQP6
空洞現象かキャビテーションで検索してみ
それを応用してるんだよ

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133 2018/07/14(土) 11:09:02 ID:fOQgnno/Vc
>夏場の40℃の室内で放置したワインボトルはなぜコルクが抜けない?

コルクはスカスカだから時間をかければ瓶の外と中の圧が釣り合う。
なので、コルクの時間当たりの調整能力を超える圧力変化があれば、コルクが押し出されたり・引き込まれたりする。

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134 2022/03/10(木) 19:18:56 ID:inTFbqsFYg
桃屋のごはんですよ

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