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おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

時代を超えたパスカルとアルキメデスのタッグを体験
~浮沈子~

2018年1月12日
神戸大学 工学部

科学の原理の中に、『アルキメデスの原理』と『パスカルの原理』がありますが、これらを一度に体験できる簡単な実験装置『浮沈子』の製作を通して科学原理を体験してみましょう。

材 料

  • ペットボトル(500ml:炭酸飲料用)
  • 弁当用しょう油容器
  • 6mmナット(ステンレス製:錘に使用)

製 作

  1. しょう油容器のキャップを外し、6mmナットをねじ込む。(浮沈子の製作)

  2. 浮沈子に水を吸い込ませる。(頭を下にして、背びれの始まり位まで)

  3. ペットボトルに水を満たし、浮沈子を入れる。

  4. ペットボトルのキャップを閉めて完成。
    ※この時点で、浮沈子が沈む場合は、浮沈子の水量を調整しましょう。

実 験

  1. ペットボトルを握る。

  2. 浮沈子が沈み始める。

  3. 浮沈子が底まで達する。

原理の解説

パスカルの原理

Blaise Pascal ブレーズ・パスカル(1623-1662)Blaise Pascal
ブレーズ・パスカル(1623-1662)

流体が密閉容器の中に入れられていて、容器のある面に圧力をかけたとき、静止状態であらゆる地点の圧力は等しくなるという原理。

アルキメデスの原理

Archimedes アルキメデス(前287-前212)Archimedes
アルキメデス(前287-前212)

流体の中で静止している物体は、それが押しのけた流体の重さだけ軽くなる、すなわち浮力を受けるという原理。

つまり、握ることによってペットボトル内の水には一様に圧力が大きくなります。空気は水よりも収縮しやすいため、水はほとんど縮まらずに浮沈子内の空気が縮み、浮沈子は浮力が小さくなり沈みます。

浮沈子内の空気占有体積が、減少している。

※このページに含まれる情報は、掲載時点のものになります。

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