試してフシギ

共振はねあがる水(No.129)

はねあがる水 はねあがる水

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

どうしてなのかな

水が入ったステンレスボウルのふちを指や手のひらでうまくこすると、ブォ~ンという音がして水しぶきがはねあがります。ちょっとビックリ・・・。でも、どうして?

そうかなるほど

水を入れたワイングラスをこすって、きれいなひびきで演奏するグラスハープも同じ原理。まずは<実験A>で確かめてみましょう。ヒュィ~ンと、意外に大きな音がしますね。物体には、その材質や形、支えかたなどによって決まる固有振動というものがあります。外部から物体の固有振動に近い周期の振動が加わると、そのエネルギーが効果的に吸収されて物体の振動が激しくなります。この状態が「共振」で、グラスハープが大きな音を出すのは、指とグラスとの間の適度な摩擦で生じる振動によってグラスが共振して、激しく振動しているからなのです。音が出ているグラスをよく見ると、水面がふるえています。これはグラスの振動が水に伝わって水面が振動しているためで、大きなステンレスボウルでは写真のように激しく水がはねあがります。さっそく試してみましょう。

材料

1. 350mlペットボトル 1本
2. まがるストロー 3本
3. ワイングラス 1脚
4. ステンレスボウル
(直径30cm程度) 1個

工作の完成品

道具

•キリ
•彫刻刀
•多用途接着剤
•はさみ
•ビニールテープ
•ぞうきん

[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。
・工作・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・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。

  • 1

    ペットボトルのキャップにストローの太さと同じ大きさの穴を2つあけ、図のようにストローを通して接着します。

  • 2

    片方のストローに切りこみを入れてもう1本のストローをつなぎ、ビニールテープでしっかりと巻きます。

  • 3

    ストローがペットボトルの底につかないように切って、キャップをしめます。

  • 4

    水を入れたワイングラスをしっかり支え、水でぬらした指でグラスのふちをこすると音が鳴ります。

    ※グラスを割ってケガをしないよう、力を入れすぎないようにしましょう。

  • 5

    ストローをグラスに入れ、もう一方のストローを吸ったり吐いたりして、水の量を変えながらグラスをこすってみましょう。音の高さが変化します。

[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。
・工作・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・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。

  • 1

    ボウルに水を入れ、ぞうきんの上においてすべらないようにします。

  • 2

    (1)水の中に片手を入れてボウルをおさえます。

    (2)もう片方の手を水でぬらし、ボウルのふちをこすると音が鳴ります。うまく鳴らすとしぶきがあがります。

    (3)振動させる感覚をつかんだら、両手でこすってみましょう。

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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