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もり上がった水面

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • 湯呑みにいっぱい水を注ぎます。水面がもり上がっても水はこぼれません。
  • 次に、中性洗剤(食器洗い)を少し付けたつまようじの先を水面に触れさせると、もり上がっていた水は流れてしまいました。
  • はじめの実験は水の表面張力の働きによるものです。水などの液体は分子同士がお互いに引きつけあう力(凝集力)がはたらきます。宇宙ステーションで空中に水をこぼすと水は球形になりますが、これも表面張力によるものです。凝集力によって一かたまりに集まろうとするのです。
  • このような凝集力は、ちょうど風船のゴムの膜やシャボン玉の膜が張られているときの膜の張力(引っ張る力)と同じはたらきをしますので、あたかも水面に薄いゴム膜が張ってあると考えるとわかりやすいかもしれません。そのため、表面張力と呼ばれています。
  • はじめの実験では、もり上がった水面に薄いゴムの膜があると考えるとわかりやすいかもしれません。
  • 次の実験では、中性洗剤で表面張力を弱めたことによってもり上がった水面が流れてしまったのです。中性洗剤は表面活性剤という表面張力を弱めるはたらきを持った物質で、これが少し水面に触れただけで水が流れてしまいました。
【キーワード】 表面張力
【関連項目】 1円玉を浮かべる
【参考】 ロゲルギスト「続 物理の散歩道」岩波書店、P58−66.
(ロゲルギストとは今井功先生ら7名の物理学者のグループ名であり、全5巻の「物理の散歩道」でさまざまな物理現象や日常の事象を考察しています。)
日本機械学会編「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P62−67.
石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P48−49.
更新日:2014.10.1