水の流れで見える圧力

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やってみよう

 古代ヨーロッパの学者・ヘロンが考え出したといわれる「ヘロンの噴水」を、ビニール容器と自転車の空気バルブで再現。「噴水の構造(つくりかた)」を見てみよう。

やりかた

  1. 準備
    噴水を動かす前に、上の容器にたくさんの水(約18リットル)を入れます。下の容器に少ない水(約1リットル)を入れます。つまり、上の容器は少しの空気とたくさんの水が入り、下の容器はたくさんの空気と少しの水が入ります。
  2. 噴水スタート
    自転車の空気入れで空気を入れて容器の圧力を高くします。圧力が高くなると、上の容器は噴水を約30cm噴き上げるとともに、下の容器はホースの中の水面を約50cm押し上げて青い水受け皿の高さと同じにします。なお、急にたくさんの空気を入れると噴水は高くあがりません。水受け皿から落ちるホースの水面に注意して送る空気量を調節します。
  3. 噴水はつづく
    噴水は水が外に出るため容器の圧力を低くしますが、外に出た水は下の容器に落ちて容器の中の圧力を高くします。容器に空気をたくさんいれた圧力の状態がつづき噴水も上がりつづけます。
  4. 噴水の停止
    上の容器の水が無くなると、噴水は水の代わりに空気を外に出します。空気が外に出ると、容器の圧力は大気圧と同じ圧力にもどります。

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