浮いて沈んで自由自在!不思議なペットボトル

2020.12.02│実践!STEAM

手に持ったペットボトルを見ていると、中のしょうゆ差しが浮いたり沈んだり。念力?超能力?いえいえ、ちゃんとタネもしかけもありますよ。
さあやってみましょう!

用意するもの

  • ペットボトル
  • しょうゆ差し
  • おもりになるもの(クリップなど)
  • セロハンテープ

やり方

  1. しょうゆ差しのフタを取り、口の部分にセロハンテープでおもり(クリップ)をつけます
  1. ペットボトルに満タンまで水を入れます
  2. しょうゆ差しの中に水を満タンに入れます
  3. 水を入れたコップを使って、しょうゆ差しの中の水の量を調整します。一滴ずつ水を減らしながら、しょうゆ差しがギリギリ浮くくらい空気が入った状態にします
  1. ペットボトルにしょうゆ差しを逆さにして浮かべ、ペットボトルのフタをしっかり閉めます。
  2. ペットボトルの側面をぎゅーっとにぎります。するとしょうゆ差しが下に沈んでいきます。手を離すと、しょうゆ差しはまた浮かんできます

どうしてしょうゆ差しは沈むの?

空っぽの水が半分まで入ったペットボトルと、満タンのペットボトルをぎゅっと握って比べてみると、どちらが固いでしょうか?

水がたっぷり入っている方が固くてつぶれにくいですね。

ではもう一つ。お風呂で、ひっくり返した風呂桶を沈めてみてください。結構大変です。次に、半分くらいお湯を入れた状態で風呂桶を沈めてみるとどうでしょう?さっきより簡単に沈めるようになります。

これらと同じような仕組みで、しょうゆ差しが沈むんです。どういう事でしょう?

満タンのペットボトルに空気の入ったしょうゆ差しを入れてをぎゅっと押すと、ペットボトルの体積が小さくなります。でも水は押してもなかなか縮まらず、代わりにしょうゆ差しの中の空気が押されて縮まります。そして、しょうゆ差しの中に水が入ります。その結果、しょうゆ差しを浮かべていた「浮力」という力が小さくなり、しょうゆ差しが沈んでいくのです。手を離すと水を押していた力がなくなるので、縮められていた空気が元に戻ってまた浮かんでいきます。

水中を泳ぐ魚の中にも「浮き袋」という器官があり、この中にある空気の量を変える事で泳ぐ深さを調整できます。丸ごとの魚を見ることがあったら、どこにあるのか探してみてくださいね!

参照サイト

COOL Science Experiments Headquarters “Bottle Diver Science Experiment – A Scuba Diver in a Bottle”

5-Daysこども文化科学館「不沈子って何だろう?」

(文・写真:佐藤琴音)

カテゴリ:実践!STEAM