ミキラボ　子どもと一緒に楽しむ3分科学 第41回

ホームセンターや100円ショップの道具で楽しめる真空実験

真空中でマシュマロや風船はどうなる？

　今回は、本格的な実験機材を使うと費用がかかる真空実験を、ホームセンターや100円ショップで買える道具を使って、簡単に再現できる方法をご紹介します。さらに、作った真空装置と、マシュマロや風船などの身近なものを使って楽しめる、真空実験についても解説します。

　普段、私たちは空気がある状態で生活しているので、“真空”という空気がない状態を想像する機会は少ないかもしれません。たとえば、宇宙に行くと、空気がない状態になります。いったいどのような状態なのでしょうか？　このように考えることは、子どもたちにとって、思いを巡らせるきっかけになると思います。

　おうちで過ごすことが増えたであろう今の時期。科学の一端に触れるきっかけとして、実験を楽しんでいただけたら、うれしいです。それでは今日も、レッツサイエンス！

真空装置のなかにマシュマロを入れると、どうなる？

　まずは、本格的な実験機材を使った真空実験をご紹介します。

【用意するもの】
・真空装置
・マシュマロ

用意するもの

【実験方法】
　マシュマロを真空容器のなかに入れ、容器内の空気をどんどん抜いていき、真空に近い状態を作ります。マシュマロはどうなるのでしょう。小さくなるでしょうか、大きくなるでしょうか、あるいは変わらないでしょうか？　みなさんもぜひ予想してみてください！

真空容器のなかにマシュマロを入れる

　容器内の空気を抜いていくと、なんとマシュマロが大きく膨らんでいくのです！　どんどん大きくなって、最後にはあふれ出してしまいました。

真空容器のなかの空気を抜いていくと、マシュマロが大きく膨らんであふれ出す

　今度は、真空容器のなかに空気を戻していきましょう。はたして、マシュマロはどうなるでしょうか？　なんとシワシワに小さくつぶれてしまいました！

真空容器内に空気を戻すと、マシュマロはつぶれる

なぜマシュマロは膨らんだり、萎んだりしたのか？

　真空容器内を真空状態に近づけると、マシュマロは大きく膨らみました。また、空気を戻したら、小さくつぶれてしまいました。なぜでしょうか？

　マシュマロのなかには、多数の空気の泡が含まれています。マシュマロが大きく膨らんだ理由は、真空容器内を真空状態に近づけていくと、周囲からマシュマロにかかる空気の力よりも、マシュマロのなかから周囲にかかる空気の力の方が大きくなったからです。

　一方で、真空容器のなかに空気を戻したら、周囲からマシュマロにかかる空気の力が戻ります。小さくつぶれた理由は、マシュマロのなかにある気泡が膨らみ過ぎると、いくつかの気泡が破裂し、壊れた気泡のぶんだけマシュマロが小さくなるからです。

　ちなみに、シワシワになったマシュマロのお味は!?　マシュマロのなかの空気がなくなっているので、もとのフワフワ感はなくなっていますが、新触感でおいしいです！