理科の実験の問題で（おそらく物理分野だと思うのですが・・・）

質問

親戚の子の中学受験（小学生対象）の問題で、わからない問題がありました。当方、文系の人間ばかりで、これだ！と思える解答が出せません。問題は以下のとおりです。

理科の実験の問題で
１．二つの筒を用意します。

２．片方には、乾いた新聞紙を丸めて入れます。
　　もう片方には水で濡らした新聞紙を丸めて入れます。
　　筒には両側ともふたをしません。

３．２．の状態で、それぞれの筒を投げます。
　どちらが遠くに飛ぶでしょうか？

４．３．のとき、遠くまで飛んだ方の筒から
　　白い煙のようなものが出てきました。いったい、
　　その煙は何だったのでしょうか？

以上なのですが、教えていただければ幸いです。よろしくお願いします。

回答No.4

mayuyuri · ベストアンサー

煙ですが、濡らした新聞紙からでる水が
蒸発したものでしょうね。

筒のなかに丸めた新聞紙を入れる訳ですから
筒の中は空気が通らないものと推測します。

投げたときに筒の先端付近は、空気がぎゅっと押しつぶされ、（圧縮され）気圧が高くなります。
（なんとなくイメージわかりますよね）
逆に後端付近は空気が薄く（気圧が低く）なります。

水は急に気圧が低くなると急激に蒸発するんです。

お礼

補足欄に書きましたとおり、自分が書いた問題自体が間違っておりました。せっかく回答を書いてくださったのに、大変申し訳ありません。
しかし、気圧が急に低くなると水が蒸発する、と言う性質は紙鉄砲の件でも、あてはまりそうです。
参考になるご意見、ありがとうございました！

補足

ご回答くださった皆様、大変なことが判明しました。どなたかがおっしゃられているとおり、私が書いた問題自体に瑕疵があったようです。

叔母が息子（つまり私の従兄弟）のために進学相談会に行って聞いてきて、メモをとったらしいのですが、それが間違っていて、紙の筒ではなく、紙鉄砲だったらしいのです。竹の筒などに新聞紙などを小さくまるめて、濡らして、注射器のような要領で飛ばす、昔の遊びだそうです。（他のお母さんから聞いたんですって。）

せっかく、丁寧な回答を寄せていただいたのに本当に申し訳ありません。一旦閉じて、再度、詳細がわかってから質問させていただきます。ご迷惑おかけしまして申し訳ありませんでした。

回答No.3

foobar

3.に関してはすでに適切な回答がありましたので、割愛

問題は4でしょうね。
紙のぬらし方、紙のつめる程度によっていくつか考えられますが、、。

・霧
　新聞紙がビチャビチャになるくらい濡らした場合、うぉっとしたら筒の端のところで霧吹きみたいな状況ができる。（空気の渦ができて、圧力が下がり、中の水を細かい水滴の形で吸い出す。)

という可能性が高いかなと思います。

お礼

Ｎｏ．４さんの補足欄にも書きましたとおり、私が書いた問題自体が間違っておりました。とても参考になる意見を寄せていただいたのに、大変申し訳ありません。今後は気をつけようと思いますので、どうかご了承ください。
回答をくださり本当にありがとうございました。

回答No.2

tnt

１）重い方が飛びます
　　真面目に回答すると、
　　両方の筒の空気抵抗は同じ
　　質量は重い方が大きい
　　運動を止めようとする力は同じだが
　　重さが重い方が質量が大きく
　　より多くの力で飛ばされているため
　　空気抵抗の影響が少なくなる
　　と、なりますが、素直に
　　重い分だけ止まりにくい。で、良いと思います

２）こいつが問題なんです。
　　答えは多分空気ですね。
　　水蒸気というのもあり得るのですが
　　砂という回答もありかもしれません。
　　なぜ、空気かと言いますと、
　　筒の中にというあたりが引っかかるのです。
　　止まるときには中の新聞紙が動きます。
　　動いたときに空気が押し出されるわけです。
　　筒が非常に大きければ
　　この時摩擦が生じて水蒸気ができます
　　また、着地地点に砂場が書かれていれば
　　答えは砂ぼこりです。
　　新聞紙は動きますが、空気の出口は砂で埋められます
　　から、砂が空気の圧力で飛ばされます。

　　恐らく、問題をここに転載されるにあたって
　　省略されていることがあると思います。
　　それによって答えが大きく変わります。

お礼

ご回答ありがとうございました。おっしゃるとおり、私が書いた問題自体に瑕疵があったもようなのです。申し訳ありません。詳細はNo.4さんの補足欄に書かせていただきました。
これからは不注意気をつけようと思います。申し訳ありませんでした。

回答No.1

Yochio

どうもです。

当方理系ですが現役を退いて早＊年のため、参考になるかはわかりません。
ですので、ちょっとしたクイズのつもりで回答します。

遠くまで飛んだのはぬらした新聞紙を入れた方じゃないかと思います。
理由は、「筒の重さが重いので空気抵抗を受けにくい」からかな？

白い煙は...水蒸気？
ぬらしているかいないかで差が出るとしたらそれくらいかなぁ。
でもなぜ湯気がでるのだろう？
筒内部の気圧が高まって温度が上がるから？
あれ、筒は両方ともあいてるのかな？片方だけだと気圧は無関係そうだし。
中学受験の時に気圧の概念なんてあったかなぁ。

すいません。回答になっていませんね。

お礼

さっそくのご回答ありがとうございます！
筒の重さが空気抵抗を受けにくい・・・ですか。なるほど！
理系の方からご回答いただけただけでとてもうれしいです。ありがとうございました。

補足

ものは試しで、トイレットペーパーの筒を使って、今、実験してみました。

新聞紙をつめると３５グラムぐらいです。
投げてみたら８メートルとびました。
つめた芯を引き出して水にぬらしたら６０グラムになりました。
投げてみたら１２メートルとびました。
残念ながら、白い煙のようなものは出ませんでした。
２回投げてみたけどヤッパリ煙は出ませんでした。

白い煙っていったい何なんでしょうね・・・？

あと、もし後から回答くださる方に。
最近の中学入試はけっこう高度な問題も出されるし、進学塾などでも対策をしているらしいので、Ｎｏ．1
のYochioさんがおっしゃられているような、気圧の概念などでも何でも、関係があると思われることは全て教えていただけるとうれしいです。