大気圧による空き缶つぶし
   
対象等
中学生から高校生まで
目的
大気の圧力の大きさを実感する
準備
350または500mlのアルミ缶、ガムテープ、軍手、バーナー、三脚、金網、マッチ(チャッカマン)、水槽、メスシリンダー
実験条件
特にありませんが、水槽に入れる場合は水が飛び散る場合があります
方法
 プルトップをちぎりとった空き缶に、メスシリンダーではかり取った少量の水を入れます。

 穴の部分をガムテープでふさぎます。ただし直径5mm程度の隙間は残すようにします。

 バーナーでこれを加熱します。

 中の水が沸騰し、水蒸気が空気を追い出した頃を見計らって、素早く隙間に布製のガムテープを貼ります。

 それを軍手を使って水を入れたバケツ等に逆さまに放り込みます。

 中の温度が下がるに連れ、大気圧により空き缶が大きな音を立てながらつぶれていきます。

 手でつぶすのにはかなり力の必要なスチール缶もこの方法でつぶすことができますが、こちらはなかなか大変です。

 小学校や中学校では、ガムテープ等の手間をかけずに、封をせずいきなり水に逆さまにつけてしまうようです。それでも充分つぶれますが、缶の側面がくっつくぐらいつぶすには、封をした方が良いと思います。

 最近はねじ式のキャップが付いているアルコール飲料がありますが、これは加熱後キャップをすると、ものすごい勢いでつぶれます。(これなら空気中でも数分でつぶれます)

注意点
 ・ ガムテープを貼るときは、缶の凸凹に沿って丁寧に貼らないと空気が漏れます ・ 缶がつぶれるとき、水が飛び跳ねることがあります
結果
 ほんの数秒でバキバキ音を出しながらつぶれていきます。
考察
応用等

 ・ 大気の圧力はどのくらいか
 ・ なぜ缶の中が真空に近い状態になるのか
 ・ 圧力とは何か
 
備考
ドラム缶でやる方法もあると本に書かれていますが、やったことはありません
物理屋の教育あれこれに戻る 物理実験の表紙に戻る