ペットボトルを持ち上げると浮く浮沈子
まずは見てみよう!
どんな実験?
実験手順と種あかし
- ペットボトルの中に浮沈子が沈んでいます。
- ペットボトルを高く持ち上げると浮沈子は浮き上がります。
- ペットボトルを下げると浮沈子は沈みます。なぜでしょうか?
- ペットボトルのキャップにはビニールホースが取り付けてあり、下の水槽とつながっています。ペットボトルを持ち上げるとペットボトル内の水位は、水槽の水面と比べてより高くなります。そうすると、ペットボトル内の圧力は大気圧よりも小さくなり(負圧)、浮沈子の中の空気が膨張します。空気の体積が大きくなり、それに比例して浮沈子にはたらく浮力が大きくなって、浮沈子が浮き上がったのです。
- 逆に、ペットボトルを下げるとペットボトル内の圧力が上がり、浮沈子内の空気の体積は小さくなります。浮力も小さくなり、浮沈子は沈みます。
- (コツ1)ペットボトルはへこみにくいものがいいです。本動画ではペットボトルがへこんで苦労しました。
- (コツ2)浮沈子は浮き沈みしやすいもの(たとえば「浮沈子」)を使い、わずかに沈むくらいに中の水の量を調整してください。そうするとうまくいきやすいです。
- 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】 | 深さと圧力、浮力、浮沈子、負圧 |
【関連項目】 | |
【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、P38-47. 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P18-19. |
更新日:2022.6.1