鉄球の拡散
拡散の様子を観察してみよう!
液体を使った実験だと、時間がかかって飽きそうなので、粒に振動を与える方法で擬似的に実験することにした。
最初は直径18mm程度のプラスチックの玉でやろうと思ったが、大きすぎて、うまくいかないみたいだったので、以前に自転車のベアリング用に購入して余っていた直径3.2mm程度のステンレスの玉を使うことにした。
実験は2段階で、初めに、密度の違うものがある場合には、混ざらずに密度の低いものが浮かんでいくことを確認し、次に、密度が同じ場合には分離していたものが徐々に拡散して混ざっていくことを見てみるというもの。
○用意するもの
・直径3.2mm程度のステンレスの玉500個ぐらい(今回使用したものはベアリング用のものでちょっと高級で1000円ぐらい)
・内径22mm程度の透明なプラスチックのパイプ(空気でっぽうの実験に使ったもの)
・パイプの蓋
・赤い油性マジック
・ステンレスの玉より密度が低いもの(今回は小さいほっぺちゃんを使用)
○浮かんでくる実験
プラスチックのパイプの片方を塞ぎ、ほっぺちゃん、ステンレスの玉の順で入れて、ほっぺちゃんがステンレスの玉に沈んだ状態にする。
↓沈められる前のほっぺちゃん
↓沈められたほっぺちゃん
パイプを下からドンドンと叩いて、振動させる。
徐々にほっぺちゃんが浮かんでくる。
○拡散の実験
ステンレスの玉のうち8個~10個ぐらいに油性マジックで着色しておく。
パイプに着色していないステンレスの玉を入れ、その上に着色したステンレスの玉を置く。
パイプを下からドンドン叩いて、振動させる。
徐々に着色した玉がもぐていき、適当なところでパイプを傾けて中の方を見てみると、着色した玉が全体に広がっているのが観察できる。
今回は、手元にあったステンレスの玉を使ったが、もっと身近にある、ビーズなどでも良いかも。