ペットボトルで「雲」ができる！？自由研究に役立つ“3つの科学実験”を市岡元気先生が伝授【ひるおび】
楽しい科学実験で子どもたちに大人気の“サイエンスアーティスト”市岡元気先生。
科学の面白さを広めるためYouTubeで数々の実験を行っていて、登録者数は100万人を超えています。
元気先生に、夏休みにおうちで出来る「科学実験ショー」を3つ教わります。
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実験〈1〉船が動く！表面張力のふしぎ
◆用意するもの◆
・発泡スチロールのトレー(スーパーなどで肉や魚が入っているトレー)
・綿棒
・食器用洗剤
・水が入るサイズのトレー
◆やり方◆
トレーに船の絵を描き、カッターやハサミで切り抜きます。
そのまま水に浮かべても何も起きませんが、食器用洗剤を綿棒に含ませ、裏側の後ろ部分（船尾）にちょんちょんとつけてから浮かべると・・・
スイスイと船が前に進みます！
なぜ洗剤をつけると前に進むようになるのでしょうか？
市岡元気先生：
水は、水分子の集まりで、それぞれの分子は引っ張り合っています。
引っ張り合う力を「表面張力」といいますが、普通の状態だと同じ力で均等に働いているので船を浮かべても動かないんです。
でも洗剤をつけることで、洗剤に含まれる界面活性剤が表面張力を低下させるので、元々強く引っ張っていた、船の先頭方面に動くということです。
船のほかにも星型や飛行機型など、形や洗剤をつける場所を変えて、どのように動くか研究するのもおすすめです。
◆ポイント◆
浮かべたあとはトレーの水を変えてください。洗剤が水に残ったままだと動きが鈍くなります。
※洗剤による手のかぶれが気になる場合はゴム手袋などの着用をおすすめします。
コメンテーター 中村仁美：
家にあるもので、これだけ高度な自由研究ができるなんて、親としては本当にありがたいです。
実験〈2〉3分でできる！手作りアイス
◆用意するもの◆
ジュース
チャック付きポリ袋
氷
水
塩
大きめのボウル
◆やり方◆
大きめのボウルに氷と塩を入れかき混ぜます。
塩が氷にいきわたったら、水を加えてさらにかき混ぜます。ボウル内の温度はぐんぐん下がって、スタジオの実験ではなんとマイナス10℃以下に！
そこにジュースを50ml程入れたチャック付きポリ袋を入れて、2、3分かき混ぜれば、アイスの完成です。
◆ポイント◆
・ジュースは果汁100％よりも薄いタイプが凍りやすい
・冷たくなると甘味を感じにくいので砂糖を足すと美味しい
コメンテーター 平野ノラ：
美味しいシャーベット！硬さもちょうどいいです。
市岡元気先生：
なぜ冷えるかというと、ポイントが2つあります。
1つめは「吸熱反応」。水に塩を入れて溶かすと温度が下がります。
2つめは「凝固点降下」。水は通常0℃で凍りますが、塩を入れると0℃以下でも凍らなくなります。
実験では氷がどんどん溶けていったと思うんですけど、0℃以下でも凍らずに氷が溶け続けることで、周りの熱を奪います。それが繰り返されて、どんどんどんどん冷たくなると。
恵俊彰：
氷点下なのに凍らない？
市岡元気先生：
大体マイナス20℃くらいまで、凍らない液体ができます。
結構塩を使いましたけど、このままペットボトルに入れて冷凍庫に入れておけば、マイナス20℃の液体になって何度でも使えます。
実験〈3〉ペットボトルで雲作り
◆用意するもの◆
潰しやすいペットボトル
アルコール(噴霧タイプ)
◆やり方◆
空のペットボトルにアルコールを2、3回スプレーし、キャップを固く閉めます。ペットボトルをくしゃくしゃに折り曲げて圧縮し、手をぱっと離した瞬間、ペットボトルの中に白い雲が発生します！
雲は、小さい水の粒と氷の粒でできています。
今身の回りにある温かい空気には目に見えない水蒸気がたくさん溶けていますが、その空気が上空の寒いところに行くと冷えて、小さい水の粒になって目に見えるようになります。それが雲となるのです。
この実験では、ペットボトルをつぶすことで中の空気が圧縮され、一度温度が上がります。その後一気にはなすことで空気が膨張され温度が下がります。すると、目に見えないアルコールの蒸気が目に見えるアルコールの粒になって雲となります。
アルコールを使うのは、より「水滴になりやすい」からです。
天気や雲は自由研究にぴったりのテーマだと思うので、ぜひやってもらえればと思います。
（ひるおび 2025年8月1日放送より）
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＜プロフィール＞
市岡元気先生
サイエンスアーティスト
東京大学未来ビジョン研究センター客員研究員
今年度から中学の理科の教科書に実験動画が掲載
