大気圧の証明ー空気の持つ力ー
☆ 空気は存在だけで力を働かせることができる
目の前にある空気には重さがあり、空気にはたらく重力は空気中にある物体に力を及ぼします。
空気の重力による力(大気圧)がどのくらいのものなのかを目でみる体験をします。
この実験はいろんなところで紹介されていますが、非常にダイナミックで人を寄せつける魅力があります。
☆ 空き缶を用意します。
あとで加熱するので、取っ手をつけます
空き缶ですから、缶の中にも空気が入っています。
ですから、空気の力は、缶の外と、缶の中で同じですのでつぶれたり、ふくらんだりしません。
しかしこの中の空気を抜くと・・・
☆ 空き缶の中の空気を抜く
空気を抜く方法として、中に水をいれる方法を取ります。
中に水を少し入れます。(ふってみて音がする程度の量で大丈夫です)
その後、加熱します。
中の水が沸騰して、中から水蒸気が勢い良く出るようになってから
さらに20秒加熱します。
その時、水蒸気の勢いで、缶の中の空気も一緒に出て行きます。
空気が再び間に戻ってこないように、ふたをします。ガムテープでふたをするのが手軽です。
口の部分をガムテープでふたをすると、
しばらくしてから、缶がつぶれはじめます。
これは、水蒸気と一緒に中の空気が出ていって、中の空気がうすくなり、
中からの空気の力が外の空気の力に比べて小さくなったためです。
☆ ボトルタイプの缶の場合
このタイプで行うと、ふたをするのにキャップが使えます。
かなり勢いよくつぶれます。
☆ その他
この実験は、缶の空気を抜く方法として多くの参考書が、水蒸気による方法を使っています。
しかし、缶のふたをする方法が色々違います。粘土でふたをする方法なども紹介されていて、面白いと思いますが、
ガムテープが経済的で片付けも楽です。
ガムテープでふたをするときは、飲み口のまわりをしっかりおさえることが大切です。(失敗の原因はこれができていない)
また、ふたをする前に、ティッシュで水分をとるとより失敗が少なくなります。
水をかけてつぶすことを紹介しているのも見かけますが、水の力でつぶれているような気がしてしまいます。
水をかけるのではなく、水(水面)を「ふた」のかわりをする方法もあります。
ガムテープのかわりに、缶を逆さまにして水面にくっつけると
ものすごい勢いでつぶれます。(この方法が一番ダイナミックで受けが良いかもしれません。)
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