長いろうそくと短いろうそく、消えるのは?

実験動画, 自由研究

こんにちは『身近な科学・学びを遊びに』くもMです。早速ですが、皆様に問題。

⇩のように長いろうそくと短いろうそくを用意しました。2つに火をつけ、コップを上からかぶせると、どうなるでしょうか?

①短い方が先に消えて、長い方が後で消える

②長い方が先に消えて、短い方が後で消える

③両方とも同時に消える

④両方とも消えない

さぁこの4つのうち1つが正解です。答えは決まりましたか?

答えはすぐ下にあるのでまずは見ないように考えてみてください。

1.答え合わせ

さて、答えはきまったでしょうか?

正解を言いましょう!

答えは

⇩のように②長い方が先に消えて、短い方が後で消えるでした。

さて、どうして上の方から消えたのか?皆様は説明することができますか?

2.どうしてこうなったのか?

二酸化炭素は空気よりも重いため、下から溜まっていくのでは?と考えた方も多かったと思います。

しかし、ロウソクは燃えていて、その炎によって空気は温められています。

その結果、温められた空気は上へと行きます。そのため、二酸化炭素は上から溜まっていくことになるのです。

二酸化炭素が溜まり、酸素が無くなってしまえば炎は消えます。そのため、上の方にある長いロウソクの方が先に消えたのです。

容器を大きくすると短いロウソクから消えてしまうこともあるようなのでぜひいろいろな大きさの容器でも試してみてね。

3.4本にするとどうなる?

そこでくもMは考えました。2本の場合では、上から消えていきます。

じゃあ4本でも同じことが起きて綺麗に見えるんじゃないか?と。

10号ロウソクとその1/4、1/2、3/4の長さのものをそれぞれ用意しました。

この4本のロウソクにアクリルの水槽をかぶせて、火がどうなるのかを観察していきました。

すると思いもよらぬことが、、、、、

ぜひ、結果は動画でご確認ください。

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なんと、上から順番に消えなかったのです。完全に予想外の結果だったため、追加で3回挑戦しましたが、最後一番短いもが3番目に消えて、最後に3番目のものが消えました。

消えた順番 ①10号ロウソクそのまま→②3/4カット→③1/4カット→④1/2カット

この後位置を変えたりして何度か挑戦してみたところ、一番長いものは間違いなく初めに消えますが、その後は長さの順番通りにはいかないということが分かりました。

検証動画は何本かTwitterにて公開しています。よければご覧ください。

容器の大きさやロウソクの位置によって空気の流れが複雑に起きているため、単純に予想するのは非常に難しいと考えられます。

何事も自分でやってみなければわかりませんね。

面白い実験ですので、ぜひ皆様もロウソクの位置や長さ、そして本数を変えて挑戦してみてください。

そして、挑戦した結果はYouTubeのコメント欄に書いてみてね。