出入りする水

 

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 砂糖水の入ったコップを水につけます。コップの底に穴を開けておくと、穴から砂糖水と水が交互に、しかも周期的に出入りします。その様子を観察してみましょう。

   ■■□ 用意するもの □■■

   ・ プラコップ  1個
   ・ ガラスコップ(プラコップが入るくらいの直径)  1個
   ・ 砂糖水を作るためのコップ  1個
   ・ 千枚通し(または目打ち)  1個
   ・ つまようじ  1本
   ・ 砂糖  9g
   ・ 水  適量

 

 

   ■■□ 実験のやり方 □■■

1ばん
 

砂糖水を入れるコップを作ります。
プラコップの底に千枚通しで直径1〜2mmくらいの穴を開けます。その後、つまようじで栓をします。


 

2ばん
 

砂糖水を作ります。
コップに100ccの水を入れ、9gの砂糖を溶かします。


 

3ばん

 

いよいよセッティングです。
砂糖水の水面の高さが、ガラスコップの水の水面と同じになるようにしてください。


 

4ばん
 

穴から出る水の様子を観察してみましょう。
ガラスコップの向こう側に明かりを置いておくと、下りたり上がったりする水をかげろうのように見ることができます。


5ばん

 

砂糖水は比重が大きいので、プラコップの穴から落ちていきます。しかし、しばらくすると、流れ出てしまった砂糖水の替わりに、水が上がっていきます。また、しばらくすると砂糖水が流れ出し・・・というふうに、これらを周期的に繰り返します。


同じことは、ビンを逆さまにして、水を出すときにも起こります。水は「ゴボッゴボッ」という音を立てて出て行きます。これは水が流れ出るのと、入れ替わりに空気が入り込むのを繰り返しているためです。
先ほどの実験は、ビンから水を出すときよりも、ゆっくりと砂糖水と水の入れ替わりが起きるので、観察しやすいのです。

 

  

   ■■□ 一口メモ □■■

 高さのあるガラスコップを使うと、砂糖水の落下する距離が長くなるので、おもしろい現象が見られます。砂糖水が丸いしずくになって落ちると、それが輪になることがあります。これは「渦輪(うずわ)」といって、渦の始めと終わりをつなげて輪にしたような形をしています。
以前、ご紹介した空気砲の弾の形と同じですね。

 

      

制作・著作:株式会社ア・メイズ
       http://www.a-maze.co.jp
実験指導 :サイエンスプロデューサー 杉木 優子
イラスト :ハンコ工房M-Do  スズキ マドカ
       http://m_do.tripod.co.jp/ (M-Doのお仕事ノート)
 監 修 :米村でんじろうサイエンスプロダクション 米村 傳治郎




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