静電気で水を遠くに飛ばす
まずは見てみよう!
どんな実験?
実験手順と種あかし
- 静電気を利用して水を遠くに飛ばしてみましょう。
- ペットボトルの側面に小さな穴を開けておきます(今回は画びょうで開けましたが、けがをしないように注意して大人にやってもらいましょう。他にはピンバイスで開ける方法もあります)。ペットボトルの中に水を入れると穴から水が飛び出します。このときの流速については「水の高さとエネルギー」で説明しています(参考)。
- ストローをティッシュペーパーでこすり静電気をためます。このとき、ストローにはマイナスの電気が残ります。
- これを水の流れに近づけると、水はストローの方へ引き寄せられて、流れは少し上向きに曲げられます。そのため、水は遠くまで飛ぶことになります。
- この現象は水の持っている性質によって起こります。水の分子は水素原子2個と酸素原子1個からできていて、2個の水素原子は片側に寄っています。そうすると、水素原子側がプラス、酸素原子側がマイナスになるという性質があります。
- さらに、プラスの電気(電荷)とマイナスの電気(電荷)は引き寄せ合うという性質もあります。
- ティッシュペーパーでこすったストローはマイナスの電気を持っていて、これを水に近づけると水分子のプラス側(水素原子側)はそれに引き寄せられるように向きを変えます。反対にストローから遠い方はマイナス側(酸素原子側)になります。ストローのマイナスと水のプラス側が引き寄せ合い、水の流れはストローの方へ曲げられます。
- 静電気は空気が乾燥しているときに起こりやすいので、湿度が高いときはうまくいかない場合があります。
- 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。
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更新日:2020.10.1