日常の生活から疑問 なぜ片方では液体が落ちるのか？ ストローとペットボトル

質問

ジュースを飲むストローの中に、水を満タンに入れます。
その状態で片方を指で押さえます。指で押さえた方を上にします。
反対側(下側)はふたをしていない状態です。
でも、液体は落ちませんよね。なんでですか？空気が入らないからかと思いましたが、違うとも思いました。それは、次にこんなことを思ったからです。

コンビニに売っているような５００ｍｌのペットボトルに、同じように液体を満タンに入れます。ストローの時は片方を指で押さえましたが、ペットボトルなら最初から片方はふさいであります。
でも、口のほうを下にすると液体は出てしまいます。

ストローの時と同じ事をしているように見えるけど、結果が違います。
ペットボトルの時は中に空気が入り液体が出て行っているような気がします。

形状か？と思いましたが、ストローと同じ形状の茶筒でやってもペットボトルと同じ結果になると思います。

なんでストローでは液体は落ちず、ペットボトルでは液体が落ちるのでしょうか？

宜しくお願いします

回答No.1

UndineBlue · ベストアンサー

落ちないのは表面張力のためです。
できるだけ分かりやすいように説明してみます・・・

細い管の場合、落ちようとする力以上に表面張力で引っ張られる範囲が大きいので、液体が下に落ちないのです。なので、落ちようとする力にさらに何か力を加えるか、表面張力を弱めることで液体は落ちます。つまり、振ったり回したり斜めにしたりすると、力の均衡が破れて液体がこぼれ出るのです。
太い管（口）の場合、その円の中心部まで表面張力で支える事ができず、液体が落下します。

なお、ストローの上側をふさぐとなぜ落ちないかですが、
液体などが落下しようとすると、その分空間が出来る事になりますよね。少し空気がある場合、空気には酸素や窒素などの分子が沢山あるので空間が広がった分その空気の密度が低下します。すると、密度が低下した空間は元の安定した密度に戻ろうとします。その力が釣り合って、結局落ちないのです。
空気がない場合（満タンの状態）も似たような状態です（空間が出来る時に液体に溶けていた空気が出て来るので真空にはならない）

回答No.2

Scull

一言で言ってしまうと、
「下向きになっている口の大きさが違うから」です。

ペットボトルでは1センチ程度口が開いておりますので、「水を出しながら空気を取り込む」事ができます。ストローでは口の空きが狭く、水を出しながら空気を取り込むことが出来ません。

狭いとなぜ出しながら入れることができないかというと、No.1の方が答えておられるとおり「表面張力」です。言ってみれば「液体の粘り気」と考えていただいても結構です。