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物理

なぜ1円玉は、水にうくの?(表面張力)

まず、答え

水の表面は、水のつぶ(分子)どうしが引っぱり合って、うすい膜のようになっています。この力を表面張力といいます。だから軽いものが水にういたり、水てきが丸くなったりするのです。

どうして?

水の中にある分子は、まわりの分子と、あらゆる方向に引っぱり合っています。でも、いちばん表面にある分子は、上に仲間がいないので、横と下だけに引っぱられます。

そのため、表面はぎゅっと縮もうとして、まるで一枚の膜のようにはたらきます。これが表面張力です。

もう一歩

表面張力があるので、水てきは丸くなります(いちばん小さな表面になろうとして、球に近づくのです)。1円玉やクリップを、そっと水面に置くとうくのも、アメンボが水面に立てるのも、この膜の力のおかげです。

ここに洗剤(せっけん)を入れると、分子の引っぱり合いをじゃまして、表面張力が弱くなります。すると、ういていたものは沈みます。洗剤が油や汚れを水になじませて落とせるのも、この性質と関わっています。コップに水をぎりぎりまで入れても、少し盛り上がってこぼれないのも、表面張力のしわざです。

へぇ、となる話

アメンボの足には、細かい毛と油があり、水をはじいて、表面の膜の上に乗っています。軽い体を、水の膜が支えているのです。小さな虫たちは、表面張力の世界を歩く名人なのです。

身のまわりの同じしくみ

朝つゆの丸い水玉、コップのふちの盛り上がり、アメンボ、シャボン玉、はっ水加工のかさ。どれも、水の表面の力が関わっています。

#水#しくみ

力だめしクイズ

1円玉が水にういたり水てきが丸くなるのは?

やってみよう

1円玉を、水にうかべよう

物理

水の表面のふしぎな力を、見てみよう。

ざいりょう

  • 1円玉
  • 水を入れた深めのお皿
  • フォーク(またはティッシュ)

やりかた

  1. お皿に水をたっぷり入れる
  2. 1円玉をフォークにのせ、水面にそっと置く
  3. 水面がへこんで、1円玉がうかぶのを観察する
  4. 洗剤を1てき落とすと、どうなるか見る

わかること水の表面は、うすい膜のように引っぱり合う力(表面張力)があります。洗剤を入れると弱まります。

この調子で、つぎのなぜ?へ。

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こんなことにも

この考え方は、こんな「なぜ?」にもつながります。

まだわからないこと、もっと知りたくなったことはありますか。あなたの「なぜ?」が、つぎの記事のもとになります。

もっと知りたい・聞いてみたい