力をかけると浮く浮沈子
まずは見てみよう!
どんな実験?
実験手順と種あかし
- 普通の「浮沈子」は、容器を押すと沈み、力をゆるめると浮き上がります。この動画の浮沈子はこれと逆で、力をかけると浮き上がり、力をゆるめると沈みます。
- 浮沈子は水にわずかに沈むように内部の水の量を調節しておきます。これを水で満たした水差しに入れて、ゴム風船(今回は大きさ45cmを使い、先端を切り落としておきます)で口をふさいで太い輪ゴムでしっかりと止めます。
- ゴム風船の先端を上に引っ張り上げると、内部の体積が増え、内部の水圧と空気圧が下がります。浮沈子内の空気の体積が大きくなり、浮沈子にはたらく浮力が大きくなり、浮沈子は浮き上がります。
- このとき、内部の圧力は大気圧よりも小さくなります。大気圧より小さな圧力を「負圧」といいます。
- ゴム風船を引っ張る力をゆるめると、内部の水圧と空気圧が再び大気圧へと上昇します。浮沈子内の空気の体積が減るので、浮力が小さくなり浮沈子は沈みます。
- このときの浮き沈みの原理は「押すと浮く浮沈子」と同じです。
- この実験動画はJSPS科研費 18K03956の助成を受けて制作しました。
【キーワード】 | 浮力、浮沈子、負圧 |
【関連項目】 | 浮沈子、押すと浮く浮沈子 |
【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、P34-37、P42-47 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P14-15、P34-35 |
更新日:2019.10.1