お風呂やバケツなどで物が浮いている時、何で端の方に寄っていくのでしょうか?
水面がゆれていなくて、静止しているのに。教えて下さい!

A 回答 (8件)

すべてのものは安定を求めて変化、移動します。


この場合、浴槽やバケツの真ん中は不安定なので、表面張力、対流、空気の移動等によってとりあえず移動していって、一番安定している淵で留まってしまうのではないでしょうか。
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「対流」説について。


浴槽の場合は断熱材がありますが、はたして、外側によるような対流(側面が冷えて下向きに流れる)がおこるでしょうか。

表面張力が有力ですが、たぶん、慣性よりも強いと思います。(この実験は、中央から壁面に近いところで、浮かべたものから手を放す時、壁面側から手を放して、中央を超えて反対側までうごくか、それとも、放した場所に近い壁面によってくるか、で確かめられると思います。

ただ、浴槽は、空気の動きや水の動きが(見たぶんには判らなくても)あるでしょう。

No.4の答えにある「はじく」表面張力の場合、水を盛ったグラスに1円玉をうかべると真ん中に集まります。でも、1円玉(アルミニウム)自体は水をはじかないので、いっぺん、濡れたやつはうかびません。ハスの葉は水をはじくので、葉っぱの上の水滴は玉になります。
プラスチック類は、水をはじくものがあるので、いろいろうかせて、ためしてみてはいかがでしょう。
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表面張力によるものと考えられますね。



水と物が接触する部分は、次の2つのタイプに分かれます。

A.ガラスのコップのように、水面がせり上がる
B.水に浮かせた一円玉やハスの葉のように、水面が押し下げられる

これらには次のような関係があります。
●Aに該当するもの同士は、引き合う
●Bに該当するもの同士は、引き合う
●AのものとBのものは、反発する

理由は、水面の面積が少なくなるように表面張力が働くか
らと考えられます。

世の中にBに当てはまる物は少ないので、たいていの場
合、容器も浮いている物もA同士の組合せとなって引き合
うのです。

ちなみに、ガラスのコップに水を入れ一円玉を浮かせる
と、コップと反発するために真中で止まります。

コップやバケツのような小さなものならば、表面張力のみ
で説明できると思います。風呂の場合は、他の回答にあっ
たような、対流、風、慣性などである程度容器に近づいた
ところで、表面張力が働くと説明できるでしょう。
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他の方がおっしゃるように、対流や表面張力の影響もあるかと思いますが、


私は”慣性の法則”も影響してくるのではないかと思います。
風呂やバケツで物を浮かべてその手を放す時、多少なりとも必ずどこかの方向
に力が入り、そのまま物体はその力を受けた方向に進み続ける。その結果端に
寄っていくのだと思います。


慣性の法則
物体は、力が働かないと、静止し続けるか等速直線運動をし続ける、というもの。
上で述べたように、最初に力が加えられるとその方向に動き出すが、その後力が
加わらないと、そのまま動きつづける(等速直線運動)。
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表面張力の影響もあるかも。



ガラスコップに水を入れて真横から見ると、
コップに接しているところがガラスの方に向かって
せり上がってますよね。(メニスカス)

水面に浮かんでいる(水に接している)ものは
表面張力により、いくらか水にはじかれるわけですが、
水面の真ん中にあるものの方が、コップの壁近くにあるものより
強くはじかれるため、壁の方によるのではないでしょうか。
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No.1のかたが言うように、対流でしょうね。


なべ物をしたときは、「アク」がういたりしますが、この場合、真ん中のほうに寄っていきますね。

一方、体育館や、広い講義室のような場所で数人が「自由なとこに行って下さい」と言ってほうっておくと、端のほうによっていきます。
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全くの無風状態で尚且つ振動もない部屋で実験したら、おそらく動く事はないと思います。


おおかたの場合はわずかな風や空気の変化により影響を受けて移動するのだと思います。
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温度差による対流が起こるためではないでしょうか。



暖かいものが上に行き、冷たいものが下に行きます。
なので、対流が起こり、少なからず動くと思います。

バケツなどで、無理にためてますよね。水は、重力によって広がろうとしているはずではないでしょうか。この力と、対流が合わさると、おのずとベクトルは、外に向かうと思います。
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