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コップにふたを乗せて沈める

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

  • コップをさかさまにして水に沈めて、その上にゴム板(水に沈む他の板でもよい)を乗せます。
  • コップを持つ手を離すと、コップとゴム板は浮き上がります。コップの中の空気にはたらく浮力の方がゴム板の重さ(重力の大きさ)よりも大きいことがわかります。
  • 次に、コップを上向きにしてゴム板をふたにしてゆっくり水に沈めていきます。ゴム板ははがれることなく沈んでいきます。
  • このとき、ゴム板の上面はまわりの水から水圧を受けます。ゴムの下面はコップ内の空気圧(ほぼ大気圧)を受けます。上にかかる水圧は水深の分だけ大気圧より大きいのでゴム板は下向きに押し付けられてコップからはがれないのです。
  • ゴム板がなければ、水に沈む板であれば何でもかまいません。ただし、下敷きや薄いプラスチック板は、水面に浮かべてみると表面張力の影響を受けてこれだけでも浮いたままになりますので使えません。
【キーワード】 深さと圧力、浮力
【関連項目】 はがれないおわん2
【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およびP42-47.

石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P18-19.
更新日:2019.2.1