なぜ、せんすいかんは水にうかぶのだろう。鉄のかたまりなのに!
うん。不思議だよね。かわいい度は4。
潜水艦(せんすいかん)ってところがいいね。飛行機もよく「鉄のかたまりなのに・・・」と言われるけれど、潜水艦という発想はなかなか無いなぁ。
ものが水に浮くか沈むかは「密度」で決まる。これは、飛行機とは違うところ。
水は1㎤(一辺1センチのサイコロ)あたり1gなので、同じサイコロの大きさで1g以上になれば「沈む」し、1g以下になると「浮く」。その、コントロールの仕方は、「沈む」時は簡単。中に空気の代わりに水を入れればいい。水を入れれば、空気よりずっと密度(1㎤あたりの重さ)が大きい(重い)ので、沈むようになる。が、「浮く」のは?まわりが水だから、空気を入れる方法がないぞ??となれば、かしこい!
そう、ここがポイント。
サイコロに気体が入ればいいだけなんだけど、気体が近くにないの。
で、どうするかというと、気体の特徴を使う。水と違って、気体は押したら縮むよね?
ということは、圧縮できる。風船だと、ちょっとの針でバンって破裂するように、縮めているから少しのきっかけで出ようとする。(まぁ、ゴムが縮もうとする力もある)
そこで、縮めて入れても耐えられるくらいの頑丈な金属の入れ物にぎゅうぎゅうに空気を入れる。すると、頑丈な入れ物が重いので、沈むんだな。ダイビングをしている人が背負っている酸素ボンベ、あれが沈むのからもわかるように。
そして、縮んでいた空気(圧縮空気)の入れ物から水を入れていたタンクに向けて出すと、もとの大きさに戻ろうとして、水を押し出す。その分空気が入るので、その分サイコロの重さは軽くなり、浮くのです。
結構、圧縮空気の技術って画期的で、色んなところで使われているよ。探してみて!