実験Ｄ．ＢHEADLINE
テーマ：『空気の力（大気）』
目的：
普段、空気に包まれて生活をしている。しかし、それは普段は感じることはない。この大気を実感することと、その力を確かめる。
注意：
・お湯でやけど注意。
概要：
１、ペットボトルの底を切り離し、ラップで切り口をふさぎ、ペットボトルの口側から加圧する。ラップは、どうなるか？
２、次に、減圧すると、ラップはどうなるか？
３、ペットボトルの口から風船を差し込み、膨らませてみる。どのようにすれば、膨らませるか？
４、ビンにぬるま湯を注ぎ、捨てた後、ゴム風船をビンの口にはめる。ビンを水で冷やすと風船はどうなるか。
５、短冊に切った紙の端から息を吹くと、紙がどうなるか？
道具：
①５００ｍｌ炭酸ペットボトル：各グループ２本（気圧用、ゴム風船用）
②セロテープ：ペットボトルの切り口用
③ラップ ２０ｃｍ四方：各グループ１枚
④輪ゴム：各グループ３本
⑤ゴム風船：各グループ２個～（予備用数個）
⑥ガラス瓶：3本 （口にゴム風船がつけられる）
⑦お湯：１～２リットル
⑧パイレックス容器：１
⑨バケツ：１リットル牛乳パックがつかる大きさ 各グループ１
⑩３㎝幅ｘ２０ｃｍ短冊：A4コピー用紙を３ｃｍ幅で８枚短冊。一人１枚
準備：
ペットボトルの底を切り離してセロテープで保護しておく。
ペットボトルの底付近に穴をあけて、テープでふさいでおく。
進め方：
１、普段は、空気に包まれていますね。プールの底にいれば、水に囲まれているのと同じです。でも、見えないし、重さも感じませんね。今日は、この空気－大気について実験してゆきましょう。
２、ここにペットボトルの底を切り離したものがあります。切り口は、ギザギザなので、セロテープを貼りました。
３、この切り口を２０ｃｍ四方のラップでふさいで、輪ゴムをかけます。
４、ペットボトルの口から軽く息を入れで、加圧します。ラップの底はどうなりましたか？
５、次に、ペットボトルの口から吸いこんでみます。減圧します。ラップの底はどうなりましたか？（やりすぎると、ペットボトル全体がへこんでしまうことがあります）
６、ラップの底は、普段は、ペットボトルの中と外の空気が押し合っているので、平らです。しかし、ペットボトルの空気がなくなると、中から押す力が、少なくなって外からの押す力が勝つので、へこんでしまいます。また、増えると、中からの押す力が強くなるので、膨らみます。
７、まず、普通にゴム風船を膨らませてください。できますよね。
８、では、次です。ここにペットボトルがあります。この口からゴム風船を落とさないように差し込んで膨らませてください。これも簡単？
９、うまくできないのはなぜでしょう？また、どうすればよりふくらませるでしょうか？
１０、ストローを用意しました。これを使ってください。
１１、回答です。
１２、実は、ペットボトルのシールをはがすと、穴が開いています。シールをはがしてください。この状態で、もう一度、風船を膨らますと、大きくできます。
１３、これは、風船が膨らむと口がふさがります。するとペットボトルの空気は、逃げ場がなくなり、風船の膨らむ力と押し合うことになり、それ以上、膨らませることができなくなります。そこで、穴をあけると、中の空気の逃げ場をつくることで膨らませることができるようになります。
１４、ここまでで、空気は周りの空気と「おしくらまんじゅう」のようにバランスを取っているようです。
１５、空気の力として、「圧力」という言葉があります。別の方法で、圧力を減らすことを実験してみましょう。
１６、ここにビンがあります。この中にお湯を4分の1ほど入れて、振り十分水蒸気が充満したら、しばらくしてお湯を捨てます。そして、素早くビンの口にゴム風船をはめます。（やけどしないように）
１７、ビンを水道水または、水の入ったバケツに入れて、ビンを冷やします。ゴム風船はどうなってゆくでしょうか？
１８、2分ほど待ちます。見逃さないでください。
１９、風船がビンの中に吸い込んレてしまいました！どうしてこのようになったのでしょうか？
２０、ビンの中のお湯は、膨らんで水蒸気としてビンの中に入っています。ビンを冷やすことで、水蒸気は、水に戻りますが、その分、空気は薄くなる。そうです。ビンの中は減圧したのです。ですから、ビンの外の空気のほうが押す力が勝つので、ゴム風船とともにビンの内側に押してゆくのです。
２１、吸い込むという現象でしたが、次の実験です。
２２、ここにA4コピー用紙を３㎝幅の短冊にした紙があります。この端を持って、口の下に持ってゆき、紙の上面に沿って息を吹きかけてください。紙はどうなりますか？
２３、どうして紙が浮き上がったのでしょうか？ 吹いた紙の上面には、空気の流れができました。するとその付近の空気が少なくなり、気圧が低くなります。紙の下の面には空気の流れは当たっていないので、紙の上面とした面の気圧の差で、下から上に紙が押し上げられるのです。
２４、さて、今日は、目に見えない空気、それがなくなったり増えたりするとどうなるか、力を目で見てみました。まだまだ身の回りには空気や大気の現象があります。探してみてください。
