【サマーヒル通信】としえ先生の理科教室～超能力？！大気圧の力でボトル缶プレス～

スペシャル講師。元青山学院高等部理科教員、としえ先生。物理学修士をお持ちのスーパーリケジョ。週1回サマーヒルに在室しております。いつもの生活の小一時間、理科教室を開催してくれます。

この日は「としえ先生の理科教室～超能力？！大気圧の力でボトル缶プレス～」！

どちらの学年に対応する内容かというと、

• 4年生で「空気と水の性質」

• 小4：「水のすがたと温度」
• 中2：「圧力と大気圧の基礎」
• 中3：「水圧と浮力」「力と圧力の関係」「大気圧の実験」「空気や水と大気圧の関連性」「結合とその性質」

このあたりです。

大学の講義でいうなら「流体力学」。

大気圧って目に見えませんが、とってもとっても強い力を持っています。まずは、大気圧の強さを知ろうということで、取り出しましたのは、コップと厚紙とお水。

まずはコップに水をいっぱいに入れます。こぼれる寸前スレスレの量です。続いて、この状態のコップに厚紙でフタをします。厚紙は乗せるだけ、テープで留めたりしませんよ。

さてでは、このコップを逆さにしますよ～！

「え！！！こぼれるでしょ？！！」生徒たちは、水がこぼれて大惨事になると予想して後ずさり。

そーっとコップを逆さにしましたら、、、、

あれ。。。。？？？

水はこぼれません。厚紙はコップの淵にくっついたままです。テープで留めていませんよ。コップを横に倒しても水はこぼれません。

あれえ…なんでーー‥‥。

全員不思議そうなお顔で、逆さにしてもこぼれないコップの水を凝視。

なんでこぼれないと思う？はい、蓋が大気圧に押されているからなんですね。

大気圧は力がとっても強く、10メートルの高さ分の水を支える力を持っているんですよ。これは地球上どこでも一緒。コップのサイズが大きくても一緒。

さてお次の実験は。

キャップつきアルミボトル缶の中を真空に近い状態にし（飽和水蒸気のみ）、外の大気圧で缶をつぶす実験。

まず、キャップつきのアルミボトル缶に、水を少し入れて火にかけ沸騰させます。

ボトル缶の中は、入っていた水が沸騰して水蒸気でいっぱいになるため、もともと入っていた空気が外に押し出されます。

その状態でボトル缶のキャップを閉め、火から遠ざけます。

すると、、、ボトル缶がパキパキ音を立てながら、ひとりでにプレスされてへこんでいきました！

わあああああああ！！！！！

みんなびっくりして後ずさり。

水蒸気が冷えると水に戻りますよね。キャップが閉まっているので、水蒸気でいっぱいだった空間に空気が戻らず、ボトル缶の中は真空に近い状態になります。

缶の外の大気圧のほうが強くなるため、押されて、缶がつぶれる、そんな仕組みなんですね。