どうしてなのかな
冬の朝、畑のあぜ道などのやわらかい土の表面に霜柱ができることがあるね。その上をザクザクと歩くのはとても面白い。霜柱をよく観察すると、細い氷の柱が土の粒を頭にのせて密集して立っていることがわかる。どうしてこんな凍り方をするのかな？
そうかなるほど
霜柱は、土の中の水分が、0℃以下の地表にしみ出して凍ったものなんだ。地表の温度が0℃以下でも、地中の温度が0℃以上なら土の中の水は凍らないから、 地表近くの土が適当な大きさの粒子でできていると水は毛細管現象で地表まで吸い上げられていくんだ。吸い上げられた水が冷えた地表で次々と凍り、体積が増 えて細い氷の柱に成長するというわけだね。
冷蔵庫でつくる霜柱
霜柱は、関東地方の赤土のように火山灰が降り積もった土地でよく見られます。土の粒子が大き過ぎても細か過ぎても、また、強く踏み固められていてもできません。今回の実験では、水分を吸収しやすい鹿沼土を使いました。他の土ではなかなかうまくできません。
材料
1. 炭酸飲料用 500ml
ペットボトル（円筒形） 1本
2. 炭酸飲料用 1.5L
ペットボトル（円筒形） 1本
3. 2L ペットボトル（四角形） 1本
4. エアキャップ
小：60cm×10cm
中：30cm×30cm
大：80cm×40cm 各1枚
5. 鹿沼土(かぬまつち)
コップ2杯程度
6. ティッシュペーパー 20枚（10組）
工作の完成品
道具
・カッターナイフ
・はさみ
・水切りネット
・ビニールテープ
・温度計
[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
3本のペットボトルを図のように切ります。
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2
ペットボトル（A）の底にエアキャップ（中）を4つ折りにして敷きます。次にエアキャップ（大）を幅20cmに2つ折りにしてペットボトルの周囲に巻き、ビニールテープで止めます。
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3
ティッシュペーパー20枚を重ねて棒状にまるめ、ペットボトル（B）の中へ7cmほど差し込みます。エアキャップ（小）を幅5cmに2つ折りにし、ペットボトル（B）の周囲に巻いてビニールテープで止めます。
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4
ペットボトル（B）をペットボトル（C）に入れます。ティッシュペーパーはペットボトル（C）の口から外に出します。
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5
鹿沼土を水切りネットに入れてふるいます。水切りネットの中に残った大きめの粒でティッシュペーパーの周囲を埋めます。
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6
その上に水切りネットの中の小さめの粒を2cmほどかぶせ、表面全体に水切りネットでふるい落とした細かい粉をまぶして軽く水平にならします。
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7
ペットボトル（D）にコップ2杯程度のお湯（40℃くらい）を入れ、その上にペットボトル（C）をのせてビニールテープで周囲を固定し、ペットボトル（A）の中に入れます。
[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。
・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。
・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
土の表面全体にお湯が吸い上げられるまで30分ほど待ち、温度計で冷凍室の冷え具合が－5℃～－10℃くらいになっていることを確かめてから、ペットボトルを冷凍室に入れます。
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2
5～6時間入れておくと霜柱が見えます。
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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