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ストローの途中に穴を開けると(答え)

まずは見てみよう!

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • 答えは「B穴より下の液体が流出する」です。
  • 穴を開けた所の液体の圧力が大気圧になります。そのため、穴より下の部分では上下ともほぼ大気圧となり、液体の重さを支えられず、液体は流出します。一方、穴より上の部分では、穴の高さで大気圧になりますが、ストローの上が密閉されていますので上部の空気圧は液体の高さ分だけ大気圧よりも低くなり、液体の重さを支えることができるのです。
  • 答えの動画を見ると、一番下の所に少し液体が残っていることに気づきます。これは、その部分の上と下の水面にはたらく表面張力の影響でその液体の重さを支えられているからです。比較的細いストローの場合にはこのようなことが起こります。
  • また、この動画ではBの答えになりましたが、@の答え(すべて流出)になる場合もあります。一例をあげると、ストローがやや太めの場合にはすべての液体が流出することもあります。表面張力の影響が小さくなり、ちょっとしたきっかけ(わずかな衝撃など)で上部液体の下端(つまり穴の位置)の水面がくずれて上の液体も流出するのです。他にも、食器洗い洗剤を溶かしておく(表面張力が弱くなる)、ストローの内側に防水スプレーをかけておく(水をはじく)など、水が流出しやすくなっていると@の答えになる場合があります。
【キーワード】 深さと圧力、表面張力
【関連項目】 ストローで液体をすくう穴の開いたペットボトル
【参考】

日本機械学会編「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P38−41.
石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P18−19.

更新日:2016.4.1