浮沈子の不思議な仕組み

おもしろ実験

 こんにちは、みんな!今日は「浮沈子(ふちんし)」という面白い実験を紹介します。家でも簡単にできて、幼稚園児や小学生低学年にとてもうけるので、おススメです! 

必要なもの

  • ペットボトル(500ml)
  • 魚型の醤油さし
  • ナット(M6サイズ)

実験の手順

  1. 準備: 魚型の醤油さしのキャップを外し、ナットをねじ込んで重りにします。
  2. 水を入れる: ペットボトルに水を8分目まで入れます。
  3. 浮沈子を作る: 魚型の醤油さしに少し水を入れ、ペットボトルの中に浮かべます。魚の尾ひれが水面に少し出るくらいが理想です。(右の写真くらい。先にコップの水で調整するといいです)
  4. 実験開始: ペットボトルのキャップをしっかり閉めて、ペットボトルを押したり緩めたりしてみましょう。押すと魚が沈み、緩めると浮かびます。

どうして浮いたり沈んだりするの?

この現象は「パスカルの原理」と「アルキメデスの原理」という2つの物理法則によって説明できます。

パスカルの原理ペットボトルを押すことで内部の水に圧力が加わり、その圧力は水全体に均等に伝わります。このとき、魚型の醤油さしの中にある空気が圧縮されやすいため、空気が縮むと同時に、その分水が醤油さしの中に入っていくのです。

アルキメデスの原理醤油さしの中に水が入ることで、全体の密度が増し、浮力が弱くなります。その結果、醤油さしは沈んでしまいます。逆に、ペットボトルの圧力を緩めると、空気が膨張し浮力が増すため、醤油さしは再び浮かび上がります。

ペットボトルを横に向けて醤油さしが上下に動かないようにして、ペットボトルを押すと、何が起こっているかとても見やすいです醤油さしの中の水面が上下しているのが見えますか?

まとめ

 浮沈子は、簡単な材料で作れる楽しい科学実験です。パスカルの原理とアルキメデスの原理を体験しながら、物理の不思議を楽しんでみてください!

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