【小学校高学年向け】欲張(よくば)ってコップに水を入れると損をする!?サイフォンを利用した実験

かんたんに1日で実験できる自由研究を紹介(しょうかい)します。

コップに少しずつ水を入れても問題ないからと、欲張(よくば)って水を多く入れるとコップから水が一気に流れ出てしまう不思議なコップを作りましょう!

水が水面より上に流れる不思議な現象をしっかり観察しましょう。

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欲張(よくば)ってコップに水を入れると損をする!?サイフォンを利用した実験

準備するもの

 プラスチックのコップ

 曲がるストロー

 セロハンテープ

 ドライバーなど先のとがった工具

 えんぴつ

 はさみ

実験準備

➀ コップの底に、ドライバーで小さい穴を開ける
   ケガをしないように気をつけよう

➁ ストローが入る大きさまでコップに開けた穴をえんぴつで広げる

➂ ストローをUの字に曲げ、セロハンテープで曲がった状態を固定する

➃ ストローの長い方をコップの中から外に通す。短い方はコップの底から少しはなす

実験方法

水でぬれるので、台所や洗面台などで実験しましょう。

➀ コップに少し水を入れ、ストローを差した穴から水がもれないことを確認する
  もし水がもれてしまったら、接着剤(せっちゃくざい)でスキマをうめよう

➁ コップに少しづつ水を入れる

➂ 水面がストローより高くなると、水がストローから流れ出る

➃ 水面がストローの口まで下がると、ストローから流れ出ていた水が止まる

なぜ水が急に流れ出したの?

コップに水を入れると、ストローの中にも水が入っていきます。

水面がストローより高くなると、大気圧(空気がおす力)で水がストローの曲がった部分をこえます。そのあと水の重さによってストローの長い方から水が流れ出ます。

水面がストローの口より低くなると、ストローの中に空気が入り水が流れ出なくなります。

サイフォンの原理が利用されているもの
トイレ、灯油ポンプ、ダムなどに利用されています。
珍しいものでは噴水(ふんすい)に利用されたりします。興味のある方は「ヘロンの噴水」で調べてみてください。

参考サイト

サントリー 水育キッズ やってみよう!水の自由研究 よくばりコップ

まとめ

いかがでしたでしょうか。
実はサイフォンの原理は今回の説明のような大気圧説以外にも重力説、鎖モデルなどいろいろな解釈があります。
今回の実験でサイフォンの原理の説明を自分なりに考えてみましょう。

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