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強風のときに傘が裏返しになってしまう理由,屋根が強風で剥がれ飛ぶ理由

台風や雷雨などの日、雨傘が裏返しになってしまった人をニュースで映すことがよくありますね。
傘が裏返しにになるのは視覚的に暴風を表す格好の材料なのでしょう。
でも、傘を裏返しにされてしまった上に風雨に打たれている人を映すのは、どうかと思います。

話がそれてしまいましたが、暴風のときは傘をどう構えていても裏返しになるか壊れるかのどちらかです。
傘を守るためと、自分(傘の持ち手)が少しでも雨に濡れないように風に対して斜めに傘を構えた場合はどうでしょう。
風は傘の表面を斜めに流れて通り過ぎるので風圧の最も掛からない最適な持ち方と思ってしま いますが、結論から言えば、やはり傘は裏返しになります。
風が当たる傘の表面はベルヌーイの定理により傘の内側より気圧が低くなるので、傘の表と内側の気圧の差で、内側から力が働いて裏返しになります。
気圧が低くなる理由は、空気が速く移動した部分に周囲の空気が入り込むまで時間が掛かるのでこの部分の空気が薄くなっているからです。
強風によって傘が裏返しになる説明図
もちろん、傘の内側から強風を受ければ容易に裏返しになります。

屋根が飛ばされる理由

暴風で屋根のトタンや瓦が飛ばされるのも、直接の風の力だけで無く、風が当たる表側と当たらない屋内側の気圧の差で、屋内側から押されて屋根から外れるからです。
家屋の屋根が強風で飛ぶ説明図
瓦屋根は瓦を下から貼って行く工法なので自然と隙間が出来て屋根の内外気圧差が出来ないようになっていますが、パテなどで几帳面に隙間を塞いでしまうと飛びやすくなります。 トタン屋根の場合は雨漏りがしない程度の隙間や孔を作りながら貼って行く工法が採られていますが、内外気圧差を気に留めずに貼ってしまう職人さんも居るとか。







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