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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】

浮沈子ホースの付いたペットボトルをさかさまに力をかけると浮く浮沈子押すと浮く浮沈子

【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.

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更新日:2022.6.1