10円玉に水は何滴のる？
このシミュレーターの計算では、ふつうのスポイト（1てき約0.05mL）で水をのせると、10円玉には約38てき（約1.9mL）がのります。硬貨とのせる液ごとの目安は次のとおりです。
| 硬貨 | 水 | こい塩水 | せっけん水 |
|---|---|---|---|
| 10円玉 | — | — | — |
大きい硬貨ほど、たくさんのります。水がのる量は、スポイトのしずくの大きさや、硬貨のよごれ、ふちのすりへり方、のせ方（そっとのせるか）でかなり変わります。表の数字は予想に使い、じっさいに数えて確かめてください。
どうして水はこんもりもり上がるの？
水のつぶ（分子）は、おたがいに引っぱり合っています。水の表面では、表面のつぶがまわりと引っぱり合って、うすいまくのように表面をできるだけ小さくしようとします。この力を「表面張力（ひょうめんちょうりょく）」といいます。硬貨のふちまで来た水は、このまくに包まれて、ふちからこぼれずにもり上がります。
でも、水がふえると重くなって、もり上がった水は横に広がろうとします。ふちのところで水の面がどんどん外向きにかたむいていき、ある角度をこえると、表面張力でささえきれなくなって、一気にあふれます。せっけん水は表面張力が水の半分以下なので、早くあふれます。
おうちの方向けに言うと、水滴の形は表面張力と重力のつり合い（ヤング・ラプラスの式）で決まります。重力と表面張力の比から「毛管長」という長さ（水で約2.7mm）が決まり、これより大きい水たまりは上が平らになって、高さは毛管長の2倍（約5.5mm）をこえられません。硬貨のふちのような角では、水面の角度がふちで止まりやすく（ピン止め）、角度の上限をこえるとあふれます。このシミュレーターは、硬貨の半径・表面張力・密度から水滴の形を数値計算しています。
おうちでの実験のやり方
- 硬貨を水で洗い、ティッシュでよくふいてかわかす。お皿の上にたいらに置く。
- コップに水を入れ、スポイトで1てきずつ、硬貨のまん中にそっとたらす。スポイトの先が水にさわらないように、少し上からたらす。
- 1てきごとに数えて、水が硬貨のふちからこぼれたら、そのてきの数を記録する。横から見て、もり上がる形も観察する。
- 同じ硬貨で3回くり返して、平均を出す。硬貨や液を変えてくらべ、このシミュレーターの予想とくらべてみる。
使った硬貨は水でゆすいで、よくふいてかわかしましょう。小さい子が硬貨を口に入れないように気をつけてください。せっけん水は台所用洗剤を水で少しうすめたものでかまいませんが、目に入らないようにし、終わったら手を洗いましょう。
自由研究のまとめ方のヒント
「硬貨の大きさ（直径）」と「のったてきの数」の表を作り、横じくを直径にしたグラフにすると、大きい硬貨ほどたくさんのることがわかります。もり上がっていくようすを横からスマホでとっておくと、形の変わり方を説明するのに役立ちます。水・塩水・せっけん水のように液だけを変えてくらべるときは、同じスポイト・同じ硬貨を使うのがポイントです。1てきの量は、計量スプーンの小さじ1（5mL）をスポイトでいっぱいにするのに何てきかかるかを数えて、「5÷てきの数」を計算するとわかります。
よくある質問
せっけん水だと、どうしてすぐあふれるの？
せっけんや洗剤の成分は、水の表面に集まって、水のつぶが引っぱり合う力を弱めます。表面張力が弱くなると、水をもり上げてささえる力も弱くなるので、少しの量であふれます。そのかわり、スポイトから出るしずくも小さくなります。
ピカピカの10円玉と、古い10円玉でちがいますか？
ちがうことがあります。表面のよごれや油で、水のなじみやすさが変わるからです。あぶらがついた硬貨では水がはじかれて丸くなりやすく、とてもきれいな金属の表面では水がなじんで広がりやすくなります。同じ種類の硬貨を何まいか用意してくらべると、おもしろい研究になります。
1円玉が水にうくのも、表面張力のおかげ？
そうです。1円玉は水より重いアルミニウムでできていますが、水面にそっと横にのせると、水の表面のまくにささえられてうきます。せっけん水を1てき入れると、まくの力が弱くなってしずみます。
コップいっぱいの水に、物を入れてもこぼれないのはなぜ？
同じ表面張力のはたらきです。水はコップのふちよりも少しもり上がるまで、こぼれません。水と油や塩水のちがいは、色水を重ねる虹色の水の層シミュレーターや、卵が浮く塩水シミュレーターでも調べられます。
10円玉をピカピカにする方法は？
酢に塩を少しとかした液につけると、表面の茶色いさび（酸化銅）がとれます。酢が物をとかすはたらきは、卵の殻をとかすスケルトン卵シミュレーターでも見られます。
この実験に使えるもの
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