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逆さまコップの水がこぼれないのは？

2007/07/11 22:22

　葉書やヘナヘナのアクリル薄板で蓋をして逆さまにすると、蓋が外れない＝水がこぼれない　のを大気圧の説明に使おうとしたのですが、どうもおかしい？かなりの量の空気が入って居ってもこぼれ落ちない。板とコップ縁との間にある水のせいでしょうか＝表面張力？　すっきりしたお答え、ご教示ください。

diffusion99
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科学
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noname#74145

2007/07/18 21:27 回答No.5

多少条件が異なりますが水ではなくコンニャクと考えて見れば分かりやすいですね。多少空気が入っていてもコンニャクがスポッと抜け落ちるのはコップの中の空気が引き伸ばされる、つまり一気圧よりも下がる必要があります。ところが外部は一気圧ですからこの圧力差で下から押される訳で場合によっては落ちない、場合によっては落ちる、となりますね。コップではなく試験管とコンニャクと考えると更に理解しやすいと思いますが。

sanori
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2007/07/15 18:58 回答No.4

コップと板との隙間では、当然、水と空気とは同じ面積ずつ対面しています。圧力というのは、対面している単位面積当たりの力ですから、対面しているどの箇所でも、水圧と空気圧は、おおむね同じ圧力で押し合っています。ですから、もしも、こぼれない現象の主因が大気圧であるならば、水と大気が対面している部分の面積が同じように増えるだけであって、絶対量は大きくなれども、相変わらず同じ力同士で押し合っていますから、隙間をもっと大きくしても、こぼれないことになります！！！よって、消去法的になりますが、表面張力が主因と考えられます。＞＞＞かなりの量の空気が入って居ってもこぼれ落ちない。考え方が逆です。空気がなるべく少ないとき、すなわち、水の高さが高いほど水の圧力が増すので、漏れやすくなります。

ht1914
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2007/07/15 08:58 回答No.3

どれくらいまで空気が入っていると駄目になるか調べてみると面白いかもしれませんね。ハガキでふたをするときに押し付けるようにするかそうっと乗せるようにするかでも変わってきます。１０ｃｍの深さの水は０．０１気圧ですから初め１気圧だった空気の泡の圧力が０．９９まで下がれば釣り合うことが可能です。＃２のご回答にある説明の補足になります。口の細いビンだとふたがなくてもこぼれてこないというのも面白いです。

himara-hus
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2007/07/12 10:05 回答No.2

基本的な力は、大気圧です。これを理解しているとして回答します。コップの中に少し空気があっても、ふたがたわむことによって、空気の部分の体積が大きくなり気圧が下がりますので大気圧より圧力が弱くなります。後、蓋とコップの間から、水が漏れないか、空気が中に入らないかと言う問題が有ります。これは、水の粘性から空気が入らない（隙間が無い）ということと、水が外に出ないのは水の表面張力のためです。