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上昇気流の渦巻きを作ってみよう

1,はじめに

 低気圧では地表や海上で温められた空気が,上昇気流となって上空にのぼっています。やがて,空気にふくまれる水蒸気は上昇するにしたがって冷え,水の粒となり雲になります。その時,上昇する空気は,地球の自転や地形の影響で渦を巻きながら上昇していくとされています。実際にそのようすを,モデルを使って観察してみましょう。



2,準備

 大型(1.5g)の丸いペットボトル(2個),ハサミ,セロハンテープ,線香,マッチ,粘土,燃えかす入れ,濡れぞうきん



3,実験器具の製作と実験方法

@大型のペットボトルを2つ用意して,写真のように切って,セロハンテープでつなぎ合わせる。

A下のペットボトルは,5か所に図のような切れ込みを入れて開いておく。

B線香に火をつけ,粘土などで土台を作って立たせる。

C線香にペットボトルをかぶせて,煙のようすを観察する。煙が渦を巻いて上がっていけば成功。(ペットボトル内に煙が充満すると,ペットボトル内で自然に対流が発生する。対流によって降りてきた煙がまた上昇する時に,渦ができることが多い)

D部屋を暗くし,一方から光を当てる。煙をいろいろな角度から観察し,見えやすい場所を探すとよい。
Eこの実験では,「太陽の熱エネルギー=線香の熱」,「線香の煙=雲」,「地球の自転・地形の影響=ペットボトルの切れ込み」,等と役割をはっきりさせると,イメージがわく。
4,注意事項
・線香の煙は少しの風でも揺れるため,無風のところで行うことが望ましいが,換気には十分注意すること。
・線香の火が他の物に燃え移らないように注意する。
・ペットボトルの切り口で手を切らないように注意する。


 ※参照:滝川洋二『ガリレオ工房のおもしろ実験クラブ2 空気を飛ばそう空気で浮かそう』(ポプラ社)

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