計量カップを振動させてピンポン玉を浮上させてみよう

「夏休みの自由研究に、簡単だけど勉強になる実験はないかな」
「子どもでも簡単にできる実験はないかな」
このように悩む子どもや保護者の方も、たくさんおられるのではないでしょうか。特に実験となると手間もかかりそうで悩まれる方も多いでしょう。

この記事では、家にある材料で手軽に実験を行う方法を紹介します。お米を液体に見立ててピンポン玉を浮上させる、浮力の実験です。お米の中にいれたピンポン玉がどのように動くのか観察することができます。

本記事を読むことで、浮力や圧力について学ぶことができます。身近にあるもので実験を行うことによって、化学に対する興味を引き出すことができますよ。

用意するものは、ほとんど家庭にあるものや、100円ショップなどで手軽に手にいれることができるものばかりなので、ぜひ気軽にチャレンジしてみてください。

▼この記事を読んだ方はこんな記事も読んでいます。

実験に必要なもの・環境・準備

お米がこぼれる可能性があるので、新聞紙をひくなど、こぼれても掃除が大変にならないように工夫してください。

お米やピンポン玉は、小さな子どもや、ペットを飼っておられる方は、口にいれないように気を付けてください。

もし計量カップがなくても代わりになるものがあれば、計量カップでなくても大丈夫です。ただし振動が伝わりにくいマグカップなどは避けましょう。

お米は食べ物なので、実験後は普通にご飯として炊いて食べることができます。そのためお米の中にいれて実験するピンポン玉は、念のため洗ってから使用しましょう。

なお小型のマッサージ機は、100円ショップなどで売っている振動するタイプのものを用意しましょう。

種をまいて、色々な植物を育ててみよう

実験の方法・手順

計量カップの中に、ピンポン玉をいれます。

ピンポン玉の上からピンポン玉が見えなくなる程度にお米をいれます。お米をいれすぎると、実験に時間がかかるので気を付けましょう。

計量カップの外側に小型のマッサージ機をあてて、スイッチをいれお米に振動を与えます。この時、お米があまり動かなければ、計量カップを持ち上げて、しっかり振動が伝わるようにしましょう。

数分ほどそのままの状態でいると、徐々にピンポン玉が見え始めます。

お米の上にピンポン玉が完全に浮上すれば、実験は成功です。

実験からわかること（解説）

この実験では、お米に振動を与えることで、お米を液状に見立てて浮力を調べています。

お米に振動を与えるとピンポン玉は浮上します。なぜ、ピンポン玉は浮上するのかというと、お米を液状にすることで圧力が生じるからです。

お米に重力があるので、お米の上下で圧力差が生まれます。下の方にいけばいくほど、圧力が強いので強い圧力で押されたピンポン玉は、上の方へと上がってくるのです。

ピンポン玉はお米より軽いので圧力によって、上へと動きますが、お米より重いビー玉などで実験をすると、ビー玉は下の方へと動きます。

今回は浮力の実験でしたが、この状態は地震の際におきる液状化現象のしくみに似ています。地面の土に振動が与えられることで、土が液体のようになり重い建物が土に沈んでしまう現象です。

まとめ方

レポートにまとめる際には、準備するものや、実験方法を書き出します。実験の結果は、図を描いて説明するとより伝えやすくなるでしょう。

そしてなぜこのような結果になったのか、調べた結果を書きます。

今回はピンポン玉で実験を行いましたが、大きさや重さ、形が異なる色々なもので実験を行って、動きにどのようなちがいがあるのか、調べて表にまとめてもおもしろいですね。

実験の方法も自分なりに工夫して取り組んでみてください。

▼この記事を読んだ方はこんな記事も読んでいます。