注射器内の空気と水を押してみると？

寒くなってきたので、お風呂で楽しめる水を使う実験にしました。

目的

空気や水を押したときの体積や押し返す力の変化を確認する。

材料

• 注射器（子どものお医者さんごっこ用に買ったもの。数百円だったはず。）
• 水

方法

以下の３つを行い、注射器内の空気または水の体積や、ピストンを押し返す力の違いを確認する。

1. 空の注射器を持ち、注射器の先を開けたまま、ピストンを押す。
2. 空の注射器を持ち、注射器の先を指で押さえたまま、ピストンを押す。
3. 水の入った注射器を持ち（注）、注射器の先を指で押さえたまま、ピストンを押す。 

（注）水の入った注射器を用意する際は、注射器内に水を入れた後、注射器の先を上に向け、注射器に空気がなくなるまでピストンを押すこと。

結果

1. 空の注射器の先を開けた場合は、ピストンは軽い力で最後まで押すことができる。
2. 空の注射器の先を指で押さえた場合は、ピストンを強い力で押すと、注射器内の空気の体積を小さくできるが、その分、空気がピストンを押し返す力は大きくなる。その力のため、最後までピストンを押すことはできない。
3. 水の入った注射器は、水の体積を小さく押し縮めることはできない。

考察

• 閉じ込めた空気を押すと、空気の体積は小さくなるが、押し返す力は大きくなる（ボイルの法則）。
• 閉じ込められた空気は押し縮められるが、水は押し縮められない。

文献

www2.nhk.or.jp

実験の手引き 第4学年A（1） 空気と水の性質

感想

子どもにピストンを押させると、張り切って力いっぱい押すので大はしゃぎ。注射器の先を指で押さえているだけなので、指が外れて濡れないよう、お風呂でやるのがおすすめです。