水面にあるコショウは、石鹸を垂らすと何故逃げるのか?
読者の”kuroda”様から質問を頂きました。
> いつも楽しく読ませていただいております。ありがとうございます。
> 教えていただきたいことは、水面にこしょうをふりかけて、そのこしょうの
> 上にせっけん(ちょっと水につけてから)をつけると、こしょうがパーッと
> 逃げてしまうんです。どうしてなんでしょう?すみません。私もわからない
> んです。よろしくお願いいたします
先々週から、解答を募集していたのですが、
石けんを手作り中のお母さんNさんと、
娘さん、息子さんがいるお父さん"toy"さん のお二人から大変丁寧な
メールを頂きました。本当にありがとうございました。
まずは、Nさんからのメール
> はじめまして。もりした さま。
> いつも楽しく拝見しております。
>
> 水面にコショウをふり、水をつけた石けんをつけるとコショウがパッと動く、
> というのを読んで、早速やって見ました。動きますね〜!
>
> 最近読んだ石けんに関する本に、簡単な図のある説明があったと思います。
> 本の名前は「肌にも環境にもやさしい 手作り美肌石けん」です。
> 図はその本の142ページ。
> 「○表面張力の存在と石けんの作用○」とあり、簡単な実験図が書いてあります。
> まず、洗い桶に油を1滴たらします
> その後、水1滴たらす→変化無し
> 次に、石けん水を1滴たらす→油膜に丸い穴があきます
>
> 油膜とコショウとでは、違うのかもしれませんが、
> 同様な変化が起きているのでは?と思いメールしました。
>
> 文章で詳しく説明されていますが、抜粋して書きます。
> 水には表面張力という力が働いています。
> 石けん液を落とすと、石けん分子が表面に吸着して表面張力が弱くなる。
> 周りにある水の方が表面張力の力が大きいので、周囲に引っ張られ、穴があく。
>
> 他にも、おもしろい実験?が紹介されています。
> (1)コップに水をつるつるいっぱいまで入れて、石けん液を1滴たらすとたくさん水が
> こぼれる。
> (つるつるいっぱい=水がコップの淵より盛り上がっている状態)
> (2)紙袋を中央で折り曲げ、左右に水が入る状態にする。
> 片方には水を、もう片方には石けんを1滴いれた水をいれる。
> 石けんの入った方からだけ、水がしみ出てくる。
> 図解はありませんが、
> (3)洗濯機に洗濯物を洗っているとき、
> 水が汚れているのに、落ちた汚れが洗濯物につかない訳
> 色柄物の色移りが起こる訳 も説明されています。
>
> 表紙からは想像できない内容ですが、
> 第4章 石けんはなぜ汚れを落とすのか は、24ページ程と短いながらも、
> なかなか面白く、子供にも解りやすいのではないかと思います。
>
> 参考になれば幸いです。
> 只今、石けんを手作り中の○○より。
続いてtoyさんからのメールです。
> 水面にあるコショウは、石鹸を垂らすと何故逃げるのか?
> 界面活性剤は水の表面張力をなくす。
> コショウの洗剤に接した面は水がコショウを引っ張る力が弱い。
> よって引っ張る力が強い洗剤が無い側に引っ張られるので逃げていくように見える。
> つまようじのお尻に洗剤を塗って浮かべると走り出す。
という事で、このお二人からの情報を元に解答を作成しました。
┏ 1.本日の素朴な疑問 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
水面にあるコショウは、石鹸を垂らすと何故逃げるのか?
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
◆【わかりやすい解答】
(今回は、コップになみなみと注いだ水をご用意下さい。
なお、水がこぼれても、当方は責任を負いませんのでご承知置きください(^^)
引力ってこの前、話をしたの覚えてる?
(引力についてはこちら を参照下さい)
そう、ものすご〜く重い地球に、物が引っ張られちゃう力だったよね。
地球では、水は地面に落ちちゃうよね。
じゃあ、引力がない宇宙だと、水は落ちないね。
どんな形で浮かぶと思う?
(いつものように、お子様の想像を膨らませて、そして議論して下さい)
正解は、ボールの形になるんだよ。
ボールの形で浮くんだよ。
いろんな物は、本当は全部ボールの形になりたいんだ。
自由に動けたら、み〜んなボールの形になりたいんだよ。
でも、引力などのいろんな力や、いろんな形で固まっているから
君の周りにも、いろんな形の物があるよね。
じゃあ、なんで丸いボールの形になりたいかというと、
水は水だけでくっつきたいんだ。
なるべく他のものとくっつきたくないんだよ。
難しいかもしれないけど、
他の物と一番くっつかなくて良い形がボールの形なんだ。
四角や三角や他の形よりも一番良い形なんだよ。
(長いですね。まずは、ここまでが表面張力のお話です)
◇ ◇ ◇
水は丸くなりたいんだけど、地球の引力で丸くはなれないんだ。
でも、水は、丸くなりたいと思っているから、
(ここで、水を目一杯注いだコップの出番です)
横からよ〜く見てごらん。
真ん中がふくらんでるね。
引力でつぶされているけど、それでも丸くなろうとしているんだよ。
コショウは、この水の上に乗っているんだけど、ここに石鹸水をたらすと、
石鹸水は、水がみんなでくっつこうとしている力をじゃまするんだ。
そこで、一番上にあった空気やゴマに触っている水は、石鹸水のいない
周りに逃げていくんだ。
なんか、ひつじの群れがみんなでくっついている所の真ん中に
ライオンが来たみたいだね。
コショウは、羊の背中に乗っていたのかな?
天才児ネット(もりした著)の本
◇ ◇ ◇
【解説】
表面張力のお話です。
表面積が一番小さくなる状態は、球状です。
ご覧になった方もいるかもしれませんが、宇宙飛行士の毛利さんが
ちょうど水の表面張力の実験をしていましたね。
(10年以上前ですね)
毛利さんの実験は、どこかに画像があるはずだ!と思い探しました。
独立行政法人 情報処理推進機構 に
丁度、表面張力の実験動画がありました。
ご興味のある方は、下記をご覧下さい。
こちら
ちょうど、水が球状になる画像です。
理科学習実験グッズ特集
↓ ↓ ↓
http://www.tensaiji.net/tree.htm
理科実験キット「水とあそぶ」では、表面張力の実験もできます。
■ 過去の疑問に対するデータベースはこちらにまとめています。■
こちらをクリック!
よろしければ、参考にして下さい。
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(10歳未満限定)
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