表面張力とは?原理を子供にもわかりやすく簡単に解説。日常の悩みを解決するブログ毎日のふとした困り事。その解決法がここにあるかもしれません。表面張力とは?原理を子供にもわかりやすく簡単に解説。教育はい、どうもこんにちは。読者は、「表面張力」という言葉を聞いたことはありますか?コップに水を入れたとき、満タンになった後、さらに少し水を入れてもあふれずに水面が盛り上がりますよね。小中学校の義務教育では教わらないので、いまいちどんな現象なのか分かりません。そこで、今回は、この表面張力の原理を、子供にもわかりやすく簡単に解説していきたいと思います。それでは、最後までよろしくお願いします。表面張力とは表面張力とは、物質が表面をできるだけ小さくしようとする性質です。同じ体積あたりの表面積は、球形が最も小さいので、水滴やシャボン玉は丸くなるのです。この表面張力は、分子間力という力によって起こっています。一つの水分子が、磁石のN極とS極のように、+極と-極に分かれています。ある水分子の+極は近くの水分子の-極と互いに引き合っており、この力を分子間力といいます。水滴は小さくまとまって球形に近くなるのです。水の表面張力は、液体の中でも大きいほうなので、コップのふちで盛り上がった水はなかなかこぼれません。不純物を混ぜることで、表面張力の大きさを変えることもできるのです。表面張力と濡れ物に液体をかけると、その物は濡れてしまいますが、この「濡れ」は表面張力と深い関係があります。表面張力が大きい物質ほど、この接触角も大きく濡れにくくなるのです。水滴が広がったり、染み込んでしまったりするのが濡れやすい物質、ということになります。物の濡れやすさは、液体の種類や添加物、表面の物質で決まります。布張りの傘や競泳水着などに利用されています。表面張力と界面活性剤コップの水の水面に平行になるように、1円玉をそっと置くと1円玉を浮かべることができます。表面張力によって水に浮くのです。表面張力では、たくさんの水分子が分子間力で結びついているため、ほかの物が中に入り込むのを邪魔するのです。スクラムを組んだラグビー選手の間に他の人が割り込むことができないようなものです。ところが、この水に洗剤を垂らすと、すぐに1円玉は沈んでしまいます。洗剤には、「界面活性剤」と呼ばれるものが含まれていて、界面活性剤は表面張力を弱める働きをするので、アルミニウムが水の中に入りやすくなるのです。このような界面活性剤の力で、洗剤は、水と油(皮脂)を混ざりやすくし、汚れを落としているのです。このほか、界面活性剤は、化粧品が肌になじむように使われていたり、マヨネーズでは、卵が界面活性剤の役割を果たし、お酢と油が分離しないようにつなぎとめています。スポンサーリンクアメンボはなぜ水に沈まないのか?水の上をスイスイ~と動くアメンボ。アメンボがなぜ水に沈まないのか、という秘密も表面張力と関係しています。水面がへこんでいることが分かります。実は、アメンボの足には防水性の細かい毛がたくさん生えており、この毛の層が表面張力を高めています。アメンボは足から油を出していて、その油分が水をはじくので、アメンボは一層水に浮きやすくなっているのです。ハスの葉はなぜ濡れないのか?私の地元の公園には池があり、ハスが植えてあります。夏になると、それらがピンク色の花を咲かせ、とても美しいです。そんなハスの葉を見ていて、私はあることに気づきました。ハスの葉に降った雨は、すべて丸い水滴になってはじかれ、葉は全く濡れることがないのです。そこで、「どうしてハスの葉は濡れないのか」という謎について調べてみました。ハスの葉が水をはじく秘密は、その表面構造にありました。ハスの葉の表面には、大きさ10μm(1μmは1mmの1000分の1)ほどの透明な球状の細胞がたくさん並んでいます。これらの細胞が水滴とピンポイントで接することで、見かけ上の接触角が大きくなるのです。平らな面よりも細かいでこぼこがある面の方が濡れにくく(=表面張力が大きく)なり、これを、ロータス効果と呼びます。して、葉の上で丸い水滴になった雨粒は、葉の上のほこりや汚れを取り込みながら転がり落ち、ハスの自浄作用に役立っているのです。このロータス効果は、調理器具のしゃもじやフライパンなどに応用されています。表面にでこぼこ加工をすることで、ご飯や汚れがこびりつかないようにしているのです。まとめいかがでしたでしょうか。・表面張力とは、表面積を小さくする力で、物質の「分子間力」という力によって起こる。・物の濡れやすさは接触角で決まる。接触角は、液体の種類や添加物、表面の物質で変化する。・表面張力により、他の物質は中に入りにくくなる。界面活性剤を使えば、水と油を混ぜることもできる。・アメンボが水に浮く秘密は足の細かい毛と油にある。・ハスの葉のように表面をでこぼこにすると濡れにくくなる。これを「ロータス効果」と呼ぶ。個人的には、長年疑問に思っていたことが理解できてとてもすっきりしました。読者の方からのコメント、お待ちしております。かっこいい言葉を意味付きで。かっこいい四字熟語を意味付きで解説しています。体育祭向けの勇ましい言葉や色をイメージする言葉も紹介!記事を読むことわざ一覧を意味つきで。小中学生向け、五十音順。【た行】のことわざを意味つきで一覧にしました。小中学生が学校で習うレベルで五十音順になっています。記事を読むことわざ一覧を意味つきで。小中学生向け、五十音順。【は行】のことわざを意味つきで一覧にしました。小中学生が学校で習うレベルで五十音順になっています。記事を読む液状化現象とは何か?子供向けの説明と実験をご紹介!液状化現象について子供向けにわかりやすく解説。自由研究にできる液状化現象の実験も紹介しています。台風情報で聞く"ヘクトパスカル"とは何か?気圧の単位が"ミリバール"から変わった理由について解説。記事を読むことわざ一覧を意味つきで。小中学生向け、五十音順。あ行ことわざを意味つきで一覧にしました。小中学生が学校で習うレベルで五十音順になっています。地震のニュースで発表される「震度」と「マグニチュード」の違いを子供にもわかりやすく説明します。日食が起こる仕組みや皆既日食と金環日食の違いについて。日本で見られる過去と未来の日食スケジュール。記事を読む四字熟語で面白い言葉を意味付きで。笑える書き初めのネタに。四字熟語で面白い言葉を意味付きで紹介しています。インパクトのある書き初めで注目を集めたい方はどうぞ。記事を読む魚へんの漢字クイズ!キミはいくつ読めるかな?<中級編>魚へんの漢字クイズの中級編です。初級編より少し問題が難しくなっているよ!今回も写真と解説付き!記事を読むフケの原因と治し方。鼻にニキビができる原因。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。生活・暮らし人気記事一覧お悔やみメールの文例。友人や友達に硬くない文面を送りたいとき。初穂料の封筒の書き方。裏や金額の書き方を中袋なし、ありで解説。?申請書や70歳以上の区分と有効期限。パソコンの起動が遅い、動作が重いときはスタートアップの管理を!記号の読み方一覧。キーボードから数学、ギリシャまで。表面張力とは?原理を子供にもわかりやすく簡単に解説。中袋と外袋、縦書きと横書きについて解説。温度によって決まる?湿度の計算での求め方。日常の悩みを解決するブログ.。