浮沈子(ふちんし)って知っていますか？　結構、楽しめるんですよ！

2015/08/27

『浮沈子』って何！？

その読み方すら知らなかった私なのですが・・・
実際に作って遊んでみるとなかなかどうして・・・楽しいのです。
作った部品が、浮いたり沈んだりするから・・・浮沈(ふちん)！

たれ瓶(びん)と呼ばれるお弁当の中にお醤油やソースを中に入れて
弁当箱の片隅にちょこんと入っているあの容器にちょっとした細工を施すと
大人も楽しめるおもちゃに変身するのです。

この愉快な道具は・・・
水を一杯に入れたペットボトルの中に『たれ瓶』を微妙に浮かせて
その『浮沈子』こと・・・たれ瓶が浮き沈みする「おもちゃ」なのです。

【作り方】

お弁当などでソースや醤油を入れるのに使う「たれ瓶」に
重りを付けて容器(ペットボトル)の中に水をほぼ満杯に入れてます。

小さめのナット(金属でボルトを締める物)を両面テープでたれ瓶に付けたり
たれ瓶の口の部分に切ってあるネジ部分に回してはめ込んだりして固定します。
(６mm径のナットであればちょうどネジ部分に入る可能性が高いです！)
これが浮沈子の「重り」になってくれます。

この重りだけでは「たれ瓶」は「浮沈子」になれず
浮沈具合を確かめるために用意した広口のコップの水面で
プカプカ浮いているだけになります。
その対策として、たれ瓶を指で押さえて中の空気をちょっとだけ抜き
水をたれ瓶の中に入れていきます。
この入れた水の量を微調整してたれ瓶全体の重さを調整して
少しだけ水面に浮く様にします。

500ml(1000mlでもＯＫですよ！)のペットボトルに水をほぼ一杯に入れて
その中に浮沈具合を調整した「たれ瓶」を入れます。
そして、ペットボトルのフタをしっかりと閉めます。

【遊び方】

このまま何もせずに見つめているだけでは浮沈子となった「たれ瓶」は
そのままの状態で、浮いたままになってしまっています。
そこで・・・ペットボトルの真ん中あたりを手のひらで包み込むように持ち
握り込んだり、力を緩めたりしてみて下さい。

強く握りこむと「たれ瓶」で作った「浮沈子」はジワジワと沈んでいきます。
続いて、強く握りこんだ手の力を緩めると
浮沈子はスルスルっと浮かび上がってきます。

これは「浮力」という性質を利用して生み出された現象を遊びに応用したものです。
「浮力」とは流体中にある物体に流体が及ぼす上向きの力の事と言われています。
鉄でできあがった船が水の上に浮かぶのも
この浮力の性質を利用しているからと学校で教わりました。

浮沈子の入ったペットボトルを強く握って押すと
ペットボトルの中の水や浮沈子に圧力がかかります。
水は縮むことがないので、「浮沈子」の中の空気の部分は
ペットボトルにかけられた圧力によって縮められます。
空気が縮まるとそれだけ浮力にも影響が出てきて
浮かび上がろうとする力が小さくなってしまいます。

その結果・・・
「浮沈子」は沈んでいきます。
握りしめていた手の力を緩めるとペットボトル内部にかかっていた圧力も弱まり
「浮沈子」内の空気圧も元に戻るため
体積が元の状態になるので「浮沈子」は再び浮かび上がってきます。
この繰り返しで「浮沈子」はペットボトルの中を上下に行ったり来たりします。