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トピックス&コラム
2007/8/3

夏休み企画!夏休み自由研究の参考にしてみてはいかがですか?

夏休みの宿題でお馴染みと言えば“自由研究”ですよね?小学生の頃、いろいろな液体で表面張力の実験をしたことを良く覚えています。今回はお子様の夏休みの自由研究の参考になれば、ということで液体実験をしてみました。
皆様ミルククラウンをご存知ですよね?このミルククラウンが、液体の種類によって違う現象で起きるのではないかという疑問を解き明かすため、高速度カメラ(ハイスピードカメラ)で撮影してみました。

【実験に使用した液体】

・水・熱湯・砂糖水・ガムシロップ・牛乳・コーヒーミルク・酢・醤油
・野菜ジュース・オレンジジュース

【撮影に使用した高速度カメラ(ハイスピードカメラ)の機種】

FASTCAM SA1

【撮影環境】

・お皿サイズ・・・直径70φミリ/深さ15ミリ
・液体落下位置(高さ)・・・150ミリ


実験開始

〜150ミリの高さから直径70φミリ/深さ15ミリのお皿に入れた液体にストローで液滴をたらしました〜


実験結果動画

〜下記のようにカテゴリごとに比較してみました〜

水/熱湯/
砂糖水/ガムシロップ

牛乳/コーヒーミルク

酢/醤油

野菜ジュース/
オレンジジュース

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実験結果内容

一番跳ねた液体:【醤油】
他の液体に比べて圧倒的な跳ね方で、画面をはみ出んばかりの勢いがありました。ちょっとしたことで服に付くのが頷ける映像でしたね。
一番跳ねなかった液体:【ガムシロップ】
液体が持つ粘性から想像の通り、全くと言っていいほど跳ねることがなく、直ぐに液滴を落とす前の状態になりました。
一番波紋が広がった液体:【酢】
はね方は他の液体に比べてもそれほど勢いがある訳ではありませんでしたが、波紋の広がりと持続時間が一番長かったですね。
一番波紋の広がらなかった液体:【ガムシロップ】
はねないのだから広がらないという、思った通りの結果となりました。
温度による差はあるか(【水】対【熱湯】):ほとんどなし
温度による跳ね方の変化はほとんどありませんでした。粘性という面からいえば当然変わっているはずですが、今回程度の量では大した影響は無かったようですね。
添加物による差はあるか(【水】対【砂糖水】):ほとんどなし
添加物の量にもよるでしょうが、水150ccに対して30gの砂糖では大して影響は無かったようです。

以上の様に、液体の種類によって跳ね方は様々でしたね。また添加物による粘性の変化は、液体の量に対して添加物が少ない場合はあまり影響を及ぼさないようです。温度による粘性の変化は、水の場合は大差がないようでした。でも、サラダ油などの油製品では別の結果が出るかもしれませんね。
(※結果のコメントは今回の実験方法によって観察された内容です。専門家によるコメントではありませんのでご理解ください。)

いかがでしょうか?参考になりましたか?液体が落下した瞬間は肉眼では分からないかも知れませんが、液体によってこのように異なります。夏休みの自由研究のヒントにしてみてはいかがでしょうか。
今回に引き続き、次回もお子様に楽しんで頂ける様な画像を用意していきますのでお楽しみにして下さい。夏休み中には何とか次を公開したいと思っています。

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