負圧って何だ？

キャブレターの原理を霧吹きにたとえ、勢い良く吸い込まれる空気でガソリンが吸い出されるのは、ベルヌーイの定理から説明している例が多い。つまり、空気の流速が速くなると負圧か高くなると言う説明だ。
しかし、なぜ空気が早く流れると圧が減るのか？？この最もキモとなる処が良くわからないので調べてみた。
カギは空気（気体）の圧力は、何からもたらされるのか？という事になる。

地球表面の大気圧は1気圧で、高度が高くなるにつれ圧力は減り、宇宙空間ではほとんど０になっている。空気の重さが圧力とも言えるわけだが、本当は空気中に含まれる窒素や酸素等々の分子や他の粒子が運動し、それらがとじ込まれている容器の壁に衝突した力の合計が壁を押す力、すなわち圧力になっていると言われている。付け加えると、温度が上がれば粒子の運動は活発になるので圧力は高くなる。
粒子の運動で圧力が生まれているわけだ。
風船に空気を入れる場合を考えてみよう。空気を吹き込むと丸く膨らみ、中の圧力は高くなっていく訳だが、これも吹き込まれた粒子があちこちにぶつかり、ゴムの壁を押すので、平均して丸く膨らんだ状態になると言える。

話を進め、勢い良く流れる空気の状態を考えてみよう。気流中の粒子は流れとともに移動するので、一方向の運動になる。流れの無い部分の粒子はアチラこちら勝手に運動して、その場の圧力を作っているのだが、粒子の運動が一方向になっている流れと、流れていない周りの空気との境界では粒子の運動が崩れた状態になる事が判ると思う。つまり、流れの廻りの粒子は勝手気ままな方向に動き、流れの中の粒子は流れ方向に動く状態になっているので、流れの外側の粒子の運動は流れに向かっても作用する形になるので、流れている方向に圧力がかかる。つまり、流れの空気は周りから圧力を受ける形、つまり負圧になっている状態になるわけだ。

このメカニズムは実験的にも確認出来る。
左右の手で紙を一枚づつ持ち、その間に息を吹きかけると紙の状態はどうなるか？実験してほしい。
2枚の紙は勢い良く流れる空気にも関わらず隙間が詰まるはずだ。つまり、流れのある部分に向かって周囲の空気の粒子が動く形になり、紙を流れの方向に押す事になるり、内側の流れの部分は圧力が下がっていることになるのだ。これで勢い良く流れる空気で水を吸い上げる霧吹きのメカニズムが理解出来たと思う。
（ッて書きましたけど長文でしつれいしましたぁ）