500mlのペットボトルに水を一杯入れ、スーパーボール(ペットボトルの口の径より少し小さいくらいの大

500mlのペットボトルに水を一杯入れ、スーパーボール(ペットボトルの口の径より少し小さいくらいの大きさのもの)を入れると、スーパーボールはボトルの中で浮きます。このペットボトルを逆さにすると、口から水がどんどん流れますが、スーパーボールは浮いた状態です。水が無くなりそうになったとき、ボールは口のあたりまで落ちてきますが、そのまま落ちず、ボトルの口の辺りで少し上向きに動き(1～2cm位)、それから落ちます。

どうしてそのまま落ちず、一回上がって、それから落ちるのか、できれば小学生でもわかるように簡単に教えてください。よろしくお願いいたします。

No.3 回答者： Zincer 回答日時： 2019/11/25 10:08

1つの仮説を述べておきます。

水が勢いよく流れでる状態では、スーパーボールはその水流によって少し沈んだ状態になっているとします。
つまり、水面に静かに浮かんでいるよりも少し沈められているわけです。
ボールが口付近に来ると、その影響で水の勢いが落ちます。
すると、浮力の方が大きくなり上向きに移動することになるでしょう。

実際に実験し観測できる環境にはあるのでしょうか？
そうであれば、水が勢いよく出ている途中で、手で出口をふさぐなどして勢いを下げれば、上記の仮説を立証できるかもしれません。
より長い１.5Lなどのペットボトルであれば、途中で沈んだり浮いたりを数回観察できるのではないでしょうか。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。検証が難しく、細かなことで再検証が続き、お礼が遅れました。教えていただいた仮説に近い結果をだすことができました。
重ねてありがとうございました。

お礼日時：2019/12/04 14:09

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2019/11/22 16:26

＞このペットボトルを逆さにすると、口から水がどんどん流れますが、スーパーボールは浮いた状態です。

いいえ。
逆さにすると、真っ先にスーパーボールが落ちます。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。何度も実験しましたが、質問で記載したとおりの状態になりました。

お礼日時：2019/12/04 14:11

No.1 回答者： し水 回答日時： 2019/11/22 15:25

ペットボトルを逆さにすると空気を吸う穴が無いので水がある程度出ると空気が入ろうとします。

水が出る、空気が入るが繰り返される事により中の水は波がうち暴れます。
同様に水に浮いているスーパーボールも暴れる事になります。
なので暴れてるボールはスムーズに下に落ちないという事ではないでしょうか。
ペットボトルのお尻に空気穴を開けると波が起きないのでスムーズにスーパーボールは落ちるのではと思います。

この回答へのお礼

銀鱗様、し水様、ご回答ありがとうございました。Zincer様の仮説をもとに繰り返し検証し、それに近い結果をだしました。
教えてgooの利用が初めてでよく仕組みが分からず、お礼等遅れましたことをお詫びします。

お礼日時：2019/12/04 14:17