一円玉とゼムクリップで水の表面張力を観察する実験

一円やゼムクリップを浮かべて水には表面張力があることを確かめる。

この実験は水面に一円玉を浮かべたり、ゼムクリップを浮かべて、胡椒を振りかけて、その後に洗剤を1滴落として水の表面張力が弱まる様子を観察するものである。1円玉は上向きに働く表面張力と浮力よって浮かんでいる。(1)


材料 一円玉 (14枚)ゼムクリップ 3個  胡椒 茶碗 水 大きいゼムクリップ 1個
 

*大きいゼムクリップ を曲げて、一円玉を置けるようにする。茶碗に水を入れておく。

@実験1 一円玉を曲げたゼムクリップを使って静かに水の上に浮かべる。 

一円玉同士が吸い付くように最小面積を作る。これは水の表面張力、水と一円玉との界面張力によって働く。

    

一円の図形は三角形の形を基本としていることがわかる。

   

  

   

 

A 実験2 ゼムクリップを浮かべて、胡椒を振っておく。洗剤をたらして表面張力が弱まる様子を見る

ゼムクリップを浮かべたあとに胡椒を振りかけると、洗剤をたらした瞬間に表面張力が弱まる様子がわかる。

洗剤が水面に落ちた瞬間         0.3秒 には胡椒の粉を動かして透明部分が広がり始めている。

   

0.6秒後はゼムクリップが水面から落ちてしまう。  1秒後には胡椒の粉は輪のように広がり終わろうとしている。

   

 

参考文献

(1)千葉大学教育学部研究紀要 第53巻 345〜349頁(2005)1円玉はなぜ水に浮かぶのか 

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