コップの中の水を出す！いろいろな方法

西馬音内小学校３年　コーちゃん

１．きっかけ

　テレビで「教訓ぢゃわん」という不思議なちゃわんを見ました。おきなわけんで作られているもので、よくばっていっぱいお茶を入れると下からどんどんもれてしまうものでした。どうなっているのか不思議に思ったので、自分でもやってみたくなりました。

２．目的

　教訓ぢゃわんのしくみを知りたい！

３．予想

　しかけ（ストロー）と水面の高さが関係しているかもしれない。

４．実験１

（１）紙コップとストローで教訓ぢゃわんを作る。コップのそこにあなを１か所あけて曲げたストローをさしこむ。
（２）ストローの高さを変えたＡ〜Ｄのコップ（右の図）を用意する。
　
A)ストローの入口がコップのそこから３ぶんの１ぐらい。
B)ストローの入口がコップのそこから２ぶんの１ぐらい。
C)ストローの入口がコップの上のふちの高さ。
D)ストローの入口がコップのそこのあたり。
　それぞれのコップのふちぎりぎりまで水を入れて実験しました。
　
＜結果＞
A)はじめ水が流れ出したが、水がへって入口が水面からはなれると、出口からの水が止まった。
B)Ａと同じように、入口が水面からはなれると水が止まった。
C)出口から水が出てこなかった。水はコップのふちぎりぎりまで入っていた。
D)Ａ･Ｂと同じように、入口が水面からはなれると水が止まった。

５．結果１

　ＡとＢとＤは、入口が水面からはなれるとき、ゲボゲボッという音がして水をすいこまなくなった。すると水がそこからコップに残った。
　Ｃは、まったく出口から水が出てこなかった。

６．考えたこと１

　実験１のＣのコップで、ストローを下におしこんでいくと出口から水が出てきたので、曲がった部分を水の中にすっぽりいれないといけないことがわかった。つまり入口から水がストローの中に入っていき、さらに曲がった部分をこえていかないと出口の方に水が入っていけないと考えた。（右の図）

７．実験２

（１）教訓ぢゃわんは、インターネットで調べたら「サイフォンの原理」というしくみをり用していたので、サイフォンの原理実験をしてみた。
（２）せん面器に水をはって、その中に２種類のストロー（Ａ･Ｂ）を水でまんたんにして入れる。その後で一つの口をふさいでせん面器から出して手をはなす。（ストローに空気が入っていると失敗となる）
　
A)ローマ字のＵをさかさにしたような形のストロー
B)ローマ字のＭににた形のストロー

　
＜結果＞
A)水が流れ出して、入口が水面からはなれるとストローに空気が入って水がとまってしまった。
B)同じように、入口が水面からはなれるとストローに空気が入って水がとまってしまった。

８．結果２

　Ａ・Ｂとも同じ結果で、ストローに水をまんたんに入れてせん面器に入れないと出口から水は出てこないことがわかった。とくにＢはＭ字型なのに、ちゃんと上って下ってまた上ってもちゃんと水が出てくるのにはびっくりした。

９．考えたこと２

　教訓ぢゃわんのときは、曲がった部分を水の中にしずめないと出口から水が出てこなかったけど、サイフォンの原理実験は、曲がった部分が上に出ていても管の中に水が入っていれば出口から出てきたのは不思議だ。

１０．まとめ

　今回、実験１・２から不思議な水のとり出し方を知ることができた。ふつうに考えたら、コップから水を出すには右の図のような方法しか思いつかない。
(1)かたむける。（たおす）
(2)ストローですう。
(3)かたまりをコップの中に入れる。
(4)そこにあなをあける。
(5)横にあなをあける。
(6)自然にじょう発させる。
(7)きゅう油ポンプを使う。
　サイフォンの原理をむかしの人が発見したのはすごいことだと思った。

１１．か題とかんそう

　今回の実験について調べていると、水が上っていって下に落ちる事にびっくりしました。次は、上った水をふん水にできるらしい事もインターネットなどでわかったので、やってみたいと思いました。これからも水を使った実験をしていきたいです。