同じ高さに開けた穴から水は流れ出すのか

まずは見てみよう！

どんな実験？

実験手順と種あかし

• 複数の画びょう（つかむ所があるタイプ）を用意して、ペットボトルの下の方に同じ高さに差し込みます（画びょうがない場合には針のようなもので穴を開けてセロテープでフタをしておいてもよい）。さらに、上の方に画びょう一つを差し込みます。
• このペットボトルを水で満たしてキャップをしっかり閉めておきます。
• はじめに、下の画びょうを抜きます。すると、水は流れ出ません。同じ高さのすべての穴では、水圧は大気圧とほぼ同じ圧力になります。そのため、穴の内側（水）と外側（空気）はほぼ同じ圧力になりますので、表面張力のはたらきで水の流出を抑えることができます。下の画びょうを抜いただけでは水は出てきません。
• 次に、上の画びょうを抜きます。すると、下の穴からいっせいに水が流出し、上の穴からはまわりの空気が吸い込まれていきます。上の穴の高さでは水の圧力はほぼ大気圧になります。下の穴の高さでは中の水圧は上下の高さの差の分（圧力上昇＝水の密度×重力加速度×高さの差）だけ大気圧よりも高くなります。この圧力によって下の穴からは水が流出します。このときの圧力差は大きく、表面張力によって流出を止めることはできないのです。
• 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】	表面張力、深さと圧力
【関連項目】	穴の開いたペットボトル3
【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、P62－67、P38－41. 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P48－49、P18－19.

◀　前の実験へ 次の実験へ　▶