昨日、息子と風呂に入っているときに質問を受けました。
いわく、手のひらを水面につけて持ち上げたとき、水が手のひらにくっついてくるのはどうして?というものでした。
実生活のなかで、たとえば乾いた鉄に粉をかけてもくっつくことはないですよね。でも、鉄に水をかけると「濡れ」ますよね。同様に、手のひらが完全に乾いていれば(「完全に」という表現は相当粗いですがニュアンスとしてイメージしていただけると幸いです)、粉が入った容器に手のひらをつけても、静電気でわずかに粉がつく程度なのではないかと思うのです。が、粉を水にかえるとしっかり手のひらにつく。これ、相当不思議です。
息子には、「ビー玉がはいった容器に手をつけてもビー玉はついてこないよね。それより粒子が細かい粉の場合、少しついてくるよね。水は、たぶん粉より細かいから、よりたくさんついてくるんじゃない?あとは、表面張力とかの関係かなぁ、うぅん、わからん。」と、はなはだ消化不良な回答にて、ダメ父さんぶりを発揮してしまいました。ネットで検索しようにも、どう検索してよいかわからないので、ご存じの方がいらしたらお教えください。よろしくお願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
こんにちは。
>>>いわく、手のひらを水面につけて持ち上げたとき、水が手のひらにくっついてくるのはどうして?というものでした。
くっついてきて、その後すぐ、ほとんどが落ちる現象のことですよね。
それは分子間力です。
ちょっと難しいですが、分子間力というのは、電磁気力の一種です(万有引力は電磁気力ではなく重力なので違います)。
ただし、単純な静電気ではありません。
水がくっつく力が分子間力で、逆に水を下に落とそうとする力が万有引力です。
>>>実生活のなかで、たとえば乾いた鉄に粉をかけてもくっつくことはないですよね。
人力だと無理かもしれませんが、相当力を入れると、くっつかないこともないです。
>>>でも、鉄に水をかけると「濡れ」ますよね。
濡れ性のある表面であれば濡れます。
濡れ性がない表面でも、石鹸などの界面活性剤を塗れば、濡れるようになります。
>>>同様に、手のひらが完全に乾いていれば(「完全に」という表現は相当粗いですがニュアンスとしてイメージしていただけると幸いです)、粉が入った容器に手のひらをつけても、静電気でわずかに粉がつく程度なのではないかと思うのです。が、粉を水にかえるとしっかり手のひらにつく。これ、相当不思議です。
粉は、間に隙間がたくさんあり、手のひらとの接触面積が少ないからです。
水は、手のひら表面の凹凸に入り込むので、接触面積が大きく、したがって濡れます。
>>>「ビー玉がはいった容器に手をつけてもビー玉はついてこないよね。それより粒子が細かい粉の場合、少しついてくるよね。水は、たぶん粉より細かいから、よりたくさんついてくるんじゃない?あとは、表面張力とかの関係かなぁ、うぅん、わからん。」
ほぼ正解です。
もっと言えば、手のひらの皮膚と水との間のわずかな隙間が、ほぼ真空になるということがあるからです。
10ccの空気を1cc引き伸ばして11ccにすることは簡単ですが、0.1ccの空気を1cc引き伸ばして10.1ccにすることは難しいです。
ですから、手のひらが水をくっつけているように見えるのです。
この点では、紙の上に平らな板を置いて、その板を上に持ち上げると紙がくっついてくる現象と同じです。
そして、「手のひらと水」だけでなく「水と水」も考えなくてはいけません。
「水と水」が引き付け合う力が存在するので、手のひらに直接ついた水が、仲間の水を連れ立って引っ付きます。
もしも「水と水」が引き付け合う力が存在しなければ、手のひらにくっついてくる水の量は、ほんの僅かとなります。
「水と水」もまた分子間力であり、「隙間が真空」でもあるわけです。
わかりやすい解説、ありがとうございました。
>粉は、間に隙間がたくさんあり、手のひらとの接触面積が少ないからです。
>水は、手のひら表面の凹凸に入り込むので、接触面積が大きく、したがって濡れます。
⇒これなら、小学4年生の息子にもイメージできると思います。
>もっと言えば、手のひらの皮膚と水との間のわずかな隙間が、ほぼ真空になるということ
>があるからです。
中略
>この点では、紙の上に平らな板を置いて、その板を上に持ち上げると紙がくっついてくる
>現象と同じです。
⇒なるほど。「真空の場合紙と板でもほぼ同様の原理でくっつく」という実験も可能とい
うわけですね。
>そして、「手のひらと水」だけでなく「水と水」も考えなくてはいけません。
>「水と水」が引き付け合う力が存在するので、手のひらに直接ついた水が、仲間の
>水を連れ立って引っ付きます。
>もしも「水と水」が引き付け合う力が存在しなければ、手のひらにくっついてくる
>水の量は、ほんの僅かとなります。
>「水と水」もまた分子間力であり、「隙間が真空」でもあるわけです。
⇒まさに目からうろこが落ちたような思いです。確かに、引力に引かれて落ちようと
している雫などをみると、明らかに「手についている」というのではなくて「水と
水の分子が引き合っている」いるからこそできる造形ですよね。
ありがとうございました。大変助かりました。
No.1
- 回答日時:
>たぶん粉より細かいから
おおむね正解ですね
詳しく説明すると分子間引力です
質量があるすべての物体は万有引力の法則によって引き合っています
その力は質点間の距離の2乗に反比例します
距離が10分の1になると引力は100倍になるのです
水分子は粉に比べると非常に小さいので手の皮膚などにぴったりと付きます
そうすると水分子と皮膚の間に働く引力も大変強くなるのです
小麦粉をしっかりと握りしめるとボールのようになり、土が硬い固まりになり堆積岩という硬い石になるのも分子間引力です
早速のご回答、本当にありがとうございます。
分子間引力という力が働くのですね。文系の私には想像だにできない
解答でした。
堆積岩の説明も、例として大変わかりやすいものでした。
たすかりました!
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 皮膚の病気・アレルギー 中学生に入ってから急に手のひらと足裏全体の乾燥が酷くなり、皮が剥けたり、白い粉を吹き、溝ができたみた 1 2023/02/06 18:51
- スキンケア・エイジングケア 肌ケアについて教えてください。 30歳女性です。 20代後半から、たるみ毛穴が気になるようになりまし 2 2022/05/20 19:11
- お菓子・スイーツ スコーン、強力粉と薄力粉で仕上がりの違いについて 1 2022/06/24 16:01
- 赤ちゃん 教えて下さい。 昨日、8ヶ月の子どもが スマホを口に入れてしまいました。 いつから割れていたのかはわ 3 2022/04/05 13:17
- 皮膚の病気・アレルギー 手のかぶれについて。 食品製造所の派遣業務で、食器類ではなく、製造に使うための容器【ほとんどが大きく 3 2023/03/21 17:24
- お菓子・スイーツ 本格的な「どら焼き」を作ろうかと。 5 2022/10/07 15:01
- その他(病気・怪我・症状) 産後もうすぐ1年…。 今日お風呂に息子と娘と入っている時に ふと鏡で自分の顔をみてびっくり!!!! 1 2023/04/02 23:50
- 子育て スイミングスクールについて 2 2022/06/08 11:37
- 赤ちゃん この離乳食の進み具合で、人に預けられますか? 生後7ヶ月です。 完母で、粉ミルク拒否、哺乳瓶拒否です 2 2022/07/31 10:25
- リフォーム・リノベーション パテ処理後の床掃除 1 2023/02/28 19:28
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
水面がコンクリートと同じ?!
-
サイフォンの原理で水を移動す...
-
圧力より配管の流量を求める方法
-
流体力学について、どうしても...
-
サイフォン原理と毛細管現象
-
水道水の水圧(kPa)を流量から計...
-
サイフォンの原理の公式
-
流体力学について質問です。 問...
-
円管路での流量、流速最大
-
水の吸い上げの限界
-
水圧について理解不足なので教...
-
ダルシーワイズバッハとハーゲ...
-
雨垂れ石を穿つという現象は現...
-
ポアズイユの法則
-
水が漏れない穴径と水圧の関係式
-
ホースの途中を潰しているとき...
-
配管の流量計算を教えて下さい。
-
毛細管現象の促進方法
-
表面張力について質問です 表面...
-
流体力学の質問です
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
水面がコンクリートと同じ?!
-
水道水の水圧(kPa)を流量から計...
-
圧力より配管の流量を求める方法
-
雨垂れ石を穿つという現象は現...
-
流量
-
サイフォンの原理で水を移動す...
-
サイフォンの原理の公式
-
水が漏れない穴径と水圧の関係式
-
バキュームの吸引力を上げたい...
-
エアーコンプレッサーを使って...
-
水を電気を使わず1.5m~2...
-
圧力損失と流速との関係について
-
ホースの途中を潰しているとき...
-
管路内の流速の求め方
-
水圧について理解不足なので教...
-
水が重力に逆らって物体に「く...
-
物理の質問です。ジョリーのバ...
-
圧縮空気の突出速度
-
ポアズイユの法則
-
円管路での流量、流速最大
おすすめ情報