今回は、2020年7月17日金曜日放送、チコちゃんに叱られる！「▽ラーメンのどんぶり▽ジャージ▽ストロー」の番組内容を紹介。
なんでストローでジュースが飲めるの？
吸引するからではないの？
なんでストローでジュースが飲めるの？
本日の2つめ目の話題。
チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で一番、ジュースが好きでたまらないステキな大人ってだーれ？」
この問題では、岡村さんが立候補して、回答者に。
チコちゃん「ジュースって何で飲む？」
岡村さん「ストロー」
チコちゃん「なんでストローでジュースが飲めるの？」
岡村さん「それは、、両方穴開いてるじゃない。吸うから」
チコちゃんは、すこしヒントをだすも、結局正解に至らず、叱られちゃいました。
夏木さん、よしお兄さんにも聞いてみても、
「ストローを吸った時にストロー内の空気が薄くなるから。」「真空になるから。」
という答えも、正解に至らず。
チコちゃんの答えは、「ジュースが大気圧で押されているから。」
ジュースが大気圧で押されているから
解説してくれたのは、東京理科大学物理学科の川村康文教授。
川村先生「「吸っているから」というのはあくまできっかけ。」
重要なのは吸引力ではなく、大気圧。
大気圧とは空気の重さによって生じる圧力。
私たち人間も空気に押されて圧力を受けています。
この大気圧はジュースの水面にも等しくかかっている力。
これはストローの中にある液体にも等しくかかっています。
ストローの中と外で液体の水面の高さが同じなのは大気圧の大きさが同じだから。
ストローで吸うとこのバランスが一気に崩れます。
ストローの中の空気を吸うと、ストロー内の空気の量は当然減少。
圧力は小さくなります。
これに対してストローの外の水面では大気圧は変わらないまま。
こうして生まれた大気圧の力の差によってジュースの水面にかかる大気圧がストロー内のジュースを押し上げます。
この大気圧は上からだけではなく、あらゆる方向からかかっています。
例えばストローにジュースを吸い込んで、飲み口を指で押さえて持ち上げてもストローの中のジュースは落ちません。
この理由は大気圧が下からジュースを押しているから。
ストロー内の気圧とジュースの重さを加えたものが大気圧とちょうど平衡状態。
とても長いストローではどうなる？
実際に階段を使って実験。
1mずつ高さを変えて下に置いたジュースをどれだけの高さから吸えるか実験。
高さ1m、二宮金次郎像とほぼ同じ高さ。
高さ2m、渋谷の駅前にあるモヤイ像とほぼ同じ高さ。
高さ3m、岐阜県にある黄金の織田信長公像と同じ高さ。
高さ4m、宮城県の伊達政宗公騎馬像と同じ高さ。
高さ5m、ねぶたと同じ高さ。
高さ6m、イースター島のモアイ像とほぼ同じ高さ。
ここまでは割と簡単にクリア。
高さ7m、エジプトのラムセス2世の立像と同じ高さでは、1分20秒かかって、やっとクリア。
高さ8m、シンガポールのマーライオンとほぼ同じ高さ。
この高さでジュースを吸えずに終了。
川村先生に実験結果を報告
水の表面にかかる大気圧は1気圧が基本。
この1気圧で押し上げられる水の高さの限界は物理学的には約10m。
ストロー内の空気を全て吸って0気圧にしても、1気圧で上げられる高さの限界がそのままストローで吸える高さの限界。
さらにジュースになると水よりもやや重たいので、余計に高さが落ちるとのこと。
計算上は9mほどは吸えるはずとのこと。
結論
というわけで、
「なんでストローでジュースが飲めるの？」は、
「ジュースが大気圧で押されているから」
でした。
塚原アナから補足
近年ではプラスチックごみの環境問題への取り組みの一環としてプラスチック製ストローの使用取り止めの動きが進んでいるとのこと。
解説してくれたのは
東京理科大学物理学科の川村康文教授
カワムラ ヤスフミ
KAWAMURA Yasufumi
教授
理学部第一部 物理学科
川村研究室
教員プロフィール
連絡先 〒162-8601 東京都新宿区神楽坂1-3
TEL : 03-3260-4271 (代表)
電子メールアドレス
kawamura@rs.tus.ac.jp
yasufumikawamura1959@gmail.com
ホームページURL
http://www2.hamajima.co.jp/~elegance/kawamura
http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/~elegance/
出身大学 1983年 京都教育大学 教育学部 特修理学科 卒業
出身大学院 2003年 京都大学 エネルギー科学研究科 博士課程 修了
取得学位 京都大学 博士（エネルギー科学） 課程
京都教育大学 修士 課程
龍谷大学 博士前期（社会学） 課程
研究経歴
研究職歴
– 京都教育大学附属高校 理科(物理)教諭
– 信州大学教育学部(理科教育) 助教授
2006- 東京理科大学理学部第一部 助教授
2007- 東京理科大学理学部第一部 准教授
2008- 現職
性別 男
生年月 1959年12月
（大学HPより）
東京理科大学（とうきょうりかだいがく、英語: Tokyo University of Science 略: TUS）は、東京都新宿区神楽坂一丁目3に本部を置く日本の私立大学である。1949年に設置された。大学の略称は理科大（りかだい）。
大学全体
東京理科大学は、1881年（明治14年）創立の東京物理学校を主な前身に設立された、国内屈指の理工系総合大学である。なお、今日存在する理系学部のうち、薬学部や工学系学部は1960年以降に設置された）
1897年（明治30年）に京都帝国大学が創立され、そこに理工科大学（理工学部）が設置されるまでの間、自然科学の教育を施したのは東京帝国大学と、現在の東京理科大学の前身校である東京物理学校だけであった[広報 1]。自然科学教育を行う、専門学校を含む高等教育機関としては2番目に長い歴史を持ち、理学教育を行う私立の理系学校としては最古の歴史を持っていた。夏目漱石の『坊っちゃん』に登場する「物理学校」は、この東京物理学校を指す。また、石川啄木の日記や北原白秋の詩など多数の作品において当時の東京物理学校の講義の情景が描かれている[1][2]。
2006年の学園創立125周年を期に「Con’science’（カンシャンス：英語・フランス語で「良心」の意）〜21世紀の「科学」は「良心」へ向かう〜」のコンセプトを打ち出した。
2020年時点、日本の私立大学として唯一、ノーベル賞受賞者（2015年ノーベル生理学・医学賞の大村智）を輩出した大学である[3]。また、自然科学部門のノーベル賞受賞者を出したのは、同年時点、アジアの私立大学として唯一でもある[4]。ノーベル生理学・医学賞を受賞した大村博士の栄誉を称え、東京理科大学は2015年度、寄付されたノーベル賞の賞金を元に「東京理科大学大村賞」を創設している[広報 2]。
（Wikipediaより）
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