なぜだ、ヘロンの噴水(ふんすい)


どんな実験なの?


2個のペットボトルとカサをホースでつなげて噴水(ふんすい)を作ります。一番上にあるカサに水を入れると、ぐるっと回って高くふきあがります。はじめの位置(いち)よりも高く上がるので位置エネルギーがふえたのかな? これを発展(はってん)させると永久機関(えいきゅうきかん)が作れる? 実際(じっさい)に噴水を作って、そのしくみをしらべてみましょう。


はじめに

 岡山にある就実大学(しゅうじつだいがく)の福井と言います。ペットボトルとを使って噴水を作ってみましょう。とても不思議ですよ。

実験を見て!

 どんな実験か見てみましょう。上の水そうに水を入れると噴水になります。もとの位置より高く水が上がりますね。

 

材料は?

 材料はペットボトル2個と大きなカサ。それらをつなぐホースとスタンド。それにボールの空気入れの先を用意します。

 



材料は?


材料と入手方法

 ・ペットボトル2個(上下のタンク用)+1個(カサの部品用)→ 使用ずみのもの

・厚手(あつで)のビニールシート(カサの部品用)→ うちわカバーを直径(ちょっけい)40cm位の円形(えんけい)に切りぬく

・ペットボトルキャップ3個 → 使用ずみのもの

・水そうのホース→ 100円ショップのペットコーナー

・ボールの空気入れの先(金ぞくのアタッチメント)→ 100円ショップのおもちゃ・スポーツコーナー

・スタンド→ しっかり固定(こてい)できれば何でもよい

 

道具

・ドリル ・両面テープ

 

注意すること

・水を使うので、周りにぬれてこまるものを置かないようにする。

・ゆかに水がこぼれたら、すぐにふきとる。


作り方と実験のしくみは?


①ペットボトルの上3分の1を切り取り、これに円すいにしたビニールシートを両面(りょうめん)テープではり付けてカサを作ります。 

②ペットボトルキャップ3個に、ドリルやキリでホースがギリギリ入るくらいの穴を2つずつあけます。

 

③ホースの先はななめに切って、ペットボトルキャップの穴にむりやりねじ込んで通します。きつくすることで水はもれません。 



④カサの底(そこ)から、下のペットボトルの底まで、水が落ちるようにホースの長さを調整(ちょうせい)して取りつけます。

⑤下のペットボトルの上から、上のペットボトルの上まで、空気がながれるようにホースの長さを調整して取りつけます。

⑥上のペットボトルの底から、カサの中までホースを通し、先に空気入れの金ぞくのアタッチメントを取りつけます。



⑦スタンドなどを使ってカサとペットボトルを設置(せっち)します。上のペットボトルに水を入れ、カサと同じ位の高さにおきます。

⑧それではカサに水をそそいでみましょう。水が下のペットボトルに落ち、噴水ができるでしょう。いつまで続くかな?

 

⑨しばらくすると噴水は止まります。よく見ると上のペットボトルの水が下のペットボトルに移動(いどう)したのだと分かります。