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都市伝説…?1円玉が浮くってホント?沈まない理由とは|生活雑学

 

1円玉が浮く理由は?に関する雑学

1円玉。あなたの財布の中におそらく1枚は入っているであろう、現在流通している日本の硬貨の中で一番価値が低い金属の塊だが、こんな噂を聞いたことはないだろうか?

1円玉は水に浮く

さぁ、コップの中に水を溜めて、1円玉を水面と平行にして静かに置いてみてほしい。うまくできれば、金属が水に浮くという不思議な現象を見ることができるはずだ。

今回はこの現象に関してわかりやすく説明しよう。

【生活雑学】1円玉が浮く理由は?

おばあちゃん
1円玉が浮くって知ってたかい?

孫ちゃん
浮かべてみたことないよ!沈まないの?
おばあちゃん
1円玉には、浮力と表面張力がはたらいて水に浮くんだよ。

【雑学解説】1円玉が水に浮く理由は大きく分けると3つ

1円玉が水に浮く理由は大きく分けると3つというトリビア

1円玉が水に浮く理由は大きく分けると3つある。1つ目はその素材であるアルミニウムの特性によるもの。2つ目は浮力によるもの。3つ目は表面張力によるものだ。

それぞれに関して説明していこう。

素材の特性

1つ目は1円玉に使われる素材の特性によるものだ。

ご存じの方も多いと思うが、1円玉はアルミニウムでできている。このアルミニウムの特性は「非常に軽い金属」であるということ。普段使い慣れている私たちは感じないが、日本の硬貨を知らない外国人が1円玉をさわると「おもちゃのお金?」と思うそうだ。

おばあちゃん
おもちゃって思うんだねぇ。

それくらい軽い素材でできている1円玉だが、密度は2.7g/㎤となり、密度がほぼ1g/㎤の水よりはもちろん重い物体なので、これだけでは水に浮く説明はできない。

浮力

2つ目は浮力だ。

浮力とは「水などの流体中にある物体に対して重力とは反対に働く力」のことである。たとえば金属の船が水に浮かぶ理由は、この浮力によるものだ。

しかし同じ金属であっても、中が空洞になっている船と違って、1円玉は金属の塊。この浮力だけでも水に浮く理由とはならない。

表面張力

3つ目は表面張力だ。

表面張力とは「液体の表面ができるだけ小さな面積をとろうとする力」のことである。

…うん、わかりにくい。もう少し簡単にいうと、液体の表面に物体が置かれたとき、(できるだけ面積を小さくするために)液体から物体に向かって働く力のことだ。

1円玉はアルミニウムでできていると先ほど説明したが、その表面は空気中の酸素によって酸化アルミニウムの膜で覆われている。この酸化アルミニウムは親水性(水をはじかない)だが、普段使われていることで人の皮脂や油分が表面に付着しているため、疎水性(水をはじく)になる。

水は疎水性の物体が入ってくると(できるだけ水表面の面積を小さくするために)それを押し出すような力が働く。これが表面張力だ。

1円玉は「重さ」と「浮力+表面張力」のバランスがつりあっているため、水に浮くことができるのである。

孫ちゃん
へぇ~!理科の勉強になるね!

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【追加トリビア】1円玉を沈めるためには?

では逆に、1円玉を水に沈めるためにはどうすればいいのだろうか? 1円玉の素材を変えることはできないし、浮力も変えることはできない。

しかし、表面張力は変えることができる。水に洗剤を入れればいいのだ。洗剤の主成分である界面活性剤は表面張力を弱くする特性があるため、簡単に1円玉を沈めることができる。

実際に洗剤を入れている動画を見てみよう。

洗剤を一滴入れるだけで1円玉が沈んでいく様子はとても不思議な感じがする。

孫ちゃん
うわぁ~!おもしろいね!
おばあちゃん
ほんとに不思議だねぇ~。

トリビアまとめ

都市伝説…?1円玉が浮くってホント?沈まない理由についてのトリビアまとめ

どこの家にでもある物を使って簡単にできる実験なので、お子様がいる家庭では洗剤で一円玉を沈めるところまで含めて、夏休みの自由研究などでやってみてもいいかもしれない。

そういえば昔、池に浮かんでいるアメンボに洗剤をかけて沈めたことがあった。あれも表面張力を弱くすることで浮くことができないようにしていたんだな。(最近の子供はアメンボを知らないかもしれないが…)

ちなみに「世界の硬貨の中で水に浮かぶのは日本の1円玉だけ」という間違った噂があるため注意していただきたい。

孫ちゃん
今年の自由研究はこれに決まり!
おばあちゃん
アメンボつかまえてきて洗剤かけるのかい?かわいそうだからやめときなさい。
孫ちゃん
違うって…1円玉でやるの!

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