今回はチコちゃんに叱られる! ▽おしぼりの謎▽雑草の謎▽滝はなぜ凍る 初回放送日NHK総合テレビジョン2026年2月27日(金)午後7:57を紹介。
なんで滝が凍るの?
なんで滝が凍るの?
チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で一番、
チコちゃん「なんで滝が凍るの?」
チコちゃんの答えは、「いやいや なぜ「滝が凍るのか」ではなくなぜ「滝が凍らないのか」を不思議に思うべき。凍りにくいのは水が上から下に落ちるとき水分子が動いてしまうから。」
いやいや なぜ「滝が凍るのか」ではなくなぜ「滝が凍らないのか」を不思議に思うべき。凍りにくいのは水が上から下に落ちるとき水分子が動いてしまうから
「動いている水は凍らない」って本当? 滝が凍りつく「氷瀑」の不思議なメカニズム
冬の寒い日、川の端っこは凍っているのに、激しく流れる滝は凍らずに流れているのを見たことはありませんか?
私たちはなんとなく「動いている水は凍らない」という知識を持っています。
でも、よくよく考えると不思議ですよね。
水は 0度になれば凍るはず。
それなのに、なぜ滝は動き続けることができるのでしょうか?
環太平洋大学の川村康文教授が教える、水の分子レベルで起きている「静かなる戦い」をのぞいてみましょう!
水分子たちの「ダンス」と「震え」
まずは、水が凍る仕組みをおさらいしましょう。
水の正体は、たくさんの「水分子」が集まったものです。
液体のとき:
水分子たちは自由に動き回っています。
まるでフロアでダンスを踊っているようです。
温度が下がると:
動きがどんどん鈍くなります。
0度になると:分子同士が手をつないで「結晶」を作り、身動きが取れなくなります。
正確に言うと、氷になっても分子は完全に止まっているわけではありません。
「その場に留まって、プルプルと震えている状態」。
これが「凍る」という現象の正体です。
ところが滝の場合、重力によって水分子が強制的に上から下へ動かされています。
分子同士が手をつなごうとしても、流れが速すぎて引き離されてしまうため、なかなか凍ることができないのです。
なぜ「氷瀑(ひょうばく)」は生まれるのか?
「滝は凍らない」はずなのに、冬の名所として「氷瀑」が存在するのはなぜでしょうか?
実は、滝が凍り始めるには 0度では足りません。
一般的に -5度から -6度ほどまで冷え込むと、滝はついに凍り始めます。
その凍り方には、大きく分けて2つのルートがあります。
1. 上から凍る「つらら作戦」
滝が流れるとき、岩に当たって「水しぶき」が飛びますよね。
この小さな粒は、大きな流れよりも空気に触れる面積が広いため、冷気にさらされて一気に冷やされます。
凍った水しぶきが岩やコケに付着し、
そこへ次の水しぶきが重なることで、
つららのように上から成長していくのです。
2. 下から凍る「衝撃の瞬間」
こちらが驚きのメカニズム。
激しく流れる滝の水は、温度が 0度以下になっても凍れない「過冷却(かれいきゃく)」という状態になることがあります。
いわば、「凍りたくてウズウズしているのに、動かされているから凍れない」という極限状態です。
この過冷却の水が滝つぼに落ち、地面に激突した瞬間!
その衝撃で水分子同士がギュッと近づき、一気に結晶化して凍りつきます。
これが積み重なり、滝は下からも凍っていくのです。
一度は見てみたい!川村先生おすすめの氷瀑3選
上から、下から、それぞれの氷がやがてつながり、巨大なクリスタルのような氷瀑が完成します。
その年によって姿を変える、神秘的な滝をご紹介します。
袋田の滝
茨城県日本三名瀑の一つ。
高さ120mの巨大な壁が、複雑な形状に合わせて幾重にも凍りつく姿は圧巻です。
大禅の滝
長野県一本筋の流れが凍ると、まるで尖った山のような、層を成した氷の柱が現れます。
古閑の滝
熊本県断崖絶壁を凍りつかせ、落ち口付近では「翼を広げたような形」に見えることも。
北風が水しぶきを舞い上げることで作られる造形美です。
まとめ
「動いているから凍らない」という性質と、「衝撃で一気に凍る」という性質。
この2つがせめぎ合うことで、あの美しい氷瀑は作られているのですね。
滝が凍るのは、12月下旬から2月にかけての短い期間だけ。
まさに「奇跡の瞬間」が生み出す、冬の芸術品と言えるでしょう。
結論
というわけで、
「なんで滝が凍るの?」は、
「いやいや なぜ「滝が凍るのか」ではなくなぜ「滝が凍らないのか」を不思議に思うべき。凍りにくいのは水が上から下に落ちるとき水分子が動いてしまうから」
でした。
解説してくれたのは
解説は環太平洋大学の川村康文教授。
川村 康文(かわむら やすふみ、1959年12月28日[1] – )は、日本の科学教育者。東京理科大学理学部第一部物理学科教授。
略歴
1959年京都府京都市生まれ[2]。1978年洛南高等学校卒業。1983年京都教育大学教育学部特修理学科卒業[3]。1993年龍谷大学大学院社会学研究科社会学専攻博士前期課程修了[3]。1995年京都教育大学大学院教育学研究科理科教育専修修士課程修了[3]。2003年京都大学大学院エネルギー科学研究科エネルギー社会環境学専攻博士後期課程修了[3]。
京都教育大学附属高等学校教諭、信州大学教育学部助教授を務めた後、現在東京理科大学理学部教授。また北九州市科学館(スペースLABO)の館長を務めている[4]。
主な著書
単著
『エレガンス物理』ルガール社、1989年
『サイエンスEネットの親子でできる科学実験工作』かもがわ出版、2000年
『よくわかるおもしろ理科実験』オーム社、2009年
『確実に身につく基礎物理学(上)』ソフトバンククリエイティブ、2010年
『確実に身につく基礎物理学(下)』ソフトバンククリエイティブ、2011年
『理論がわかる電気の手づくり実験』オーム社、2012年
共編著
『実験で実践する魅力ある理科教育 小中学校編』オーム社、2010年
『実験で実践する魅力ある理科教育 高校編』オーム社、2011年
『わかりやすい理工系の力学』 講談社、2011年
(Wikipediaより)
今回も最後まで読んでくれてありがとう。
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