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静電気で水を曲げる方法

静電気は、ドアを開けようとしたときにショックを与えたり、家具や衣服にホコリを引き寄せたりするだけではありません。実際に水流を曲げることができる。帯電した物体が中性の物体を引き寄せる様子を、子供向けの理科のデモンストレーションとして紹介しています...

第1部 第2部 プラスチックコームの使い方

  1. 1 乾いた髪をナイロンコームでとかす。乾いたナイロン(プラスチック)製の櫛を手に取り、髪に10回ほど通す。髪も乾いていることが条件です。櫛が髪を通過するとき、電子や電荷を持った小さな粒子を拾います。櫛がない場合は、プラスチックのスプーンや膨らませた風船を代わりに用意しましょう。髪や毛皮、ウール、カーペットの上で素早くこすってください。この2つの物質がこすれ合うことで生じる摩擦によって、電子は一方の物体からもう一方の物体に叩き落とされる。きれいな髪の毛は、汚い(脂ぎった)髪の毛よりも電気を通しやすい。
  2. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 1
  3. 2.水道の蛇口をひねる。ごく細い水流を通すだけでよい。途切れた流れではなく、滑らかな流れであることが必要です。流路の幅は1/8インチ(0.32cm)であることが望ましい。
  4. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 2
  5. 櫛(またはスプーンや風船)が十分な電荷を集めると、水が落ちるときに櫛の方に曲がる。
  6. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 3
  7. 4 仕組みを理解する。電荷には、プラスとマイナスの2種類があります。最後に櫛に到達した電子は負の電荷を持ち、水分子の片側は正の電荷、もう片側は負の電荷を持つ。プラスとマイナスの電荷が互いに引っ張り合うので、櫛を近づけると水分子のプラス側がその方向に引っ張られるのです。マイナスに帯電した櫛が水に近づくと、電子をはじくので、櫛に近い側の水がプラスに帯電する。プラスとマイナスに帯電した櫛が引き合うことで、水に正味の力が加わり、水が曲がるのです。
  8. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 4

Part 2 その2:他の実験もやってみよう

  1. 1 変数を変えて実験を行う。もう一度水を曲げますが、変数を1つずつ変えていきます。水の温度、コームの大きさ、コームの素材、蛇口から出る水の量を変えることができます。変数の違いが実験結果にどのような影響を与えるか見てみましょう。その理由を教えてください。水の温度は、曲がり具合に影響するのでしょうか?物体が大きいほど、水は曲がるのですか?対象物の素材は、水を曲げる能力に影響するのでしょうか?水流の強さは、曲がる量にどう影響するのでしょうか?
  2. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 5
  3. 2 その他の方法で静電気を放電してください。膨らませた風船を、できるだけ早く髪にこすりつけてみてください。風船をむき出しの壁にそっと立てかけて離します。風船が十分な電荷を集めると、壁に密着して落ちないようにすることができます。これは、風船の重さがほとんどないため、重力の影響をほとんど受けないからです。風船と壁の間の電気的重力は、全世界の重力に対抗できるほど強いのだ!また、小さな紙をちぎって、風船と一緒につまむこともできます。
  4. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 6
  5. 3.アースを理解する。この実験では、櫛を下に置いて、再び手に取ると、もう水を曲げることはできないかもしれません。物によっては(特に金属物)、最初に触れたときに余分な電子をすべて吸収してしまうため、櫛の電荷が失われてしまうのです。これは「アース」と呼ばれ、科学者や技術者は感電から身を守るために意図的にアースをとっている。また、しばらく雨が降っていない乾いた日を待つという方法もあります。静電気は、空気中に水分がほとんどないと、より早く発生する。よくショックを受けるものを見つけてください。それは、長い間眠っていた車であったり、金属製のドアの取っ手であったり、遊び場の滑り台であったりします。触れる前に、コイン、鍵、金属棒などの金属で突いてください(車から降りる前に金属フレームを突いてください)。電子は手の中の金属に素早く流れ込み、無害化された状態で体内に入ります。これで衝撃を受けずに対象物に触れることができるようになりました。電子がたくさん集まっていると、手に持っている物体に飛び込んで火花が見えることもあります。
  6. Image titled Bend Water with Static Electricity Step 7
  • 静電気はコピー機にも使われています。原稿を記録し、紙片に静電気で「エンボス加工」を施す。トナーを紙に吹き付けると、マイナスに帯電した部分にだけトナーが付着します。
  • 乾燥した環境下でのみ有効です。湿度の低い日や、シャワーを浴びた直後には行わないようにしましょう。水に濡れると、すべてが薄い水の膜に包まれ、電子の移動が難しくなります。フィルムに含まれる水分子(および空気中の水分子)が、充電対象物に流れるはずの電子を捕捉するのです。
  • 2022-03-09 09:51 に公開
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  • 分類:教育

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