おもりの重さで噴出

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• 「ピストンとシリンダー」の実験を応用して、水を上に噴出させてみましょう。
• プラコップをメスシリンダーの大きさにぴったり合うように上部を切ります。次に、底に穴を開けてストローを通して、接着剤で固定します。底から出たストローを短く切ります。上の方はコップの縁よりも少し低めに切ります。
• 今回は、真ちゅうの円板をおもりとして使い、コップの底との間にすきまを通すために4個のナットを間にはさみました（ナットの間を水が流れる）。
• 水を入れたメスシリンダーにおもりを静かに入れます。そうすると、ストローから水が噴出します。これで完成です。
• 内部の水圧の増加は、(おもりの重力の大きさ)÷(面積) で求まります（あとは、シリンダーとピストンの間の摩擦力の分だけ弱まりますが）。そのため、おもりを重くするほど高く上がります。
• シリンダーを細くすれば、同じ重さのおもりなら高く噴出することがわかります。
• [製作のコツ] プラコップの切り口の円が大きすぎても小さすぎてもよくありません。ちょうどシリンダーの太さに合うようにていねいに切ることが重要です。また、ストローを通るときに流動抵抗が発生しますが、ストローを太く、短くすることによってエネルギーの損失を小さくできます。ただし、太くすると現象が短時間で終わってしまいます。
• 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。

【キーワード】	圧力、流出速度
【関連項目】	ピストンとシリンダー、水の高さとエネルギー、噴水2（圧力を利用）
【参考】	石綿良三・根本光正「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P34-37、P98-101 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P14-15、P102-193

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