どうしてなのかな
あたたかいコーヒーでほっとひと息。この原稿もマラゴジペのほのかな香りと湯気の中で書いています。湯気といえば、「こゝに茶碗が一つあります」で始まる物理学者寺田寅彦の随筆「茶碗の湯」は、湯気の観察から雲や竜巻、対流などの自然現象へと話を進めた名作ですね。今回はあたたかい缶コーヒーのまわりの対流現象で遊んでみましょう。
そうかなるほど
空気はあたためられると膨張して密度が低くなります。まわりよりも密度が低くなった空気は浮力で上昇しますが、上昇した空気のあとには別の冷たい空気が流れ込んできます。このような現象を自然対流と呼びます。自動販売機で売られているあたたかい缶コーヒーの温度は55℃くらいで、缶に接している空気をあたためます。わずかな力でも回転するような羽根車を作ってあたたかい缶コーヒーの上に置くと、羽根車はゆっくりと回りだします。缶コーヒーのまわりでおきている対流現象を直接見ることはできませんが、こうして羽根車を回転させると、意外に大きな力になっていることがわかります。
材料
1. 透明プラスチックコップ 1個 （500mｌ以上でやわらかい材質のもの）
2. スチール缶（190mｌ） 1個
3. プッシュピン 1個
4. ペットボトルキャップ 1個
工作の完成品
道具
•ものさし
•分度器
•油性ペン
•カッターナイフ
•はさみ
•プラスチック用強力接着剤
•軍手
[工作の注意]
・ＮＧＫサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・工作を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・刃物や器具の取り扱いには十分注意し、ケガをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。
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1
コップの底に中心線をひき、この線を基準に30°刻みに印をつけて、円周を12分割します。
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2
線に沿って切り込みを入れ、写真のように外側へ折り曲げます。
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3
プッシュピンの底に接着剤を塗り、コップの外側から中心に刺して接着します。
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4
底から10cmの位置でカットします。
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5
スチール缶のプルタブをはずします。
※手を切らないように注意しましょう。
[実験の注意]
・ＮＧＫサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・刃物や器具の取り扱いには十分注意し、ケガをしないようにしましょう。
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1
缶に50～80℃のお湯を注ぎます。ペットボトルのキャップで缶の口をふさぎます。ホットドリンクの缶であれば、底を上にして羽根車を乗せるだけで実験できます。
※お湯を使うときは、やけどしないように注意しましょう。 -
2
缶の中央に羽根車をのせます。
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3
しばらくすると羽根車がゆっくりと回転し始めます。
NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものです。工作の完成品は市販品と同等ではなく、代用品にもならないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
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