細いシリンダーと太いシリンダー

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」の実験を太いメスシリンダーでやってみましょう。「ピストンとシリンダー」では内径（内側の直径）が63mm、この実験では内径が81mmのものを使いました。
• おもりは、ペットボトルの頭の部分を利用して作ります。今回は、おもりの重さは約330mmと約660mmの2つの場合を実験しました。
• 水を流出させて、おもりを入れます。そうすると、水の勢いが強くなります（よく観察すると、細いメスシリンダーのときほど強くないことに気づくかもしれません）。
• おもりを重くするほど勢いよく流出します。
• 最後に、細いシリンダーの結果と比較してみましょう。同じおもりの重さであれば、細いシリンダーの方が勢いが強く、太い方が弱いことがわかります。見かけでは太い方が強力な感じがしますが、結果は逆です。
• 圧力の増加は、(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、シリンダーが太くなると圧力は小さくなり、勢いが弱まるのです。
• [製作のコツ] ペットボトル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。
• 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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