水に浮くもの浮かないものの決定的な違い!重いカボチャが浮く科学の真相
水に浮くもの浮かないものの決定的な違い!重いカボチャが浮く科学の真相を詳しくリサーチ! 読者が気になる トピックの裏側を分かりやすく展開します。
Q1:ミニトマトを水に入れたら半分浮いて半分沈みました。腐っているのでしょうか?
A1:腐っているわけではありません。ミニトマトの果実ごとの成熟度と糖度(水分中の糖分含有量)の個体差によるものです。糖度が高く実が詰まった完熟トマトは比重が1.0を超えて沈み、熟度がやや低く水分の比率が高いものや内部にわずかな隙間があるものは浮きます。むしろ沈んだミニトマトのほうが甘い可能性が高いと判断できます。
Q2:人間は息を吸い込むと浮いて、吐き出すと沈むのはなぜですか?
A2:人間の体全体の平均密度は、息を大きく吸い込んだ状態で約0.98g/cm³、息を吐ききった状態で約1.03g/cm³へと変化するためです。肺という巨大な風船に空気(空気の密度は約0.0012g/cm³)を溜め込むことで体全体の体積が増加し、比重が水より小さくなって浮上します。水難事故の際に「大の字になって浮いて待て」と言われるのは、肺の空気を保って浮力を最大化させる理にかなった安全対策です。
Q3:プラスチックのおもちゃでも水に沈むものがあるのはどうしてですか?
A3:使用されているプラスチックの素材成分の違い、または内部構造によるものです。タッパーなどに使われるポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)は水より軽いため浮きますが、硬質フィギュアやおもちゃの透明パーツに多用されるポリカーボネート(PC、密度約1.20)やABS樹脂(密度1.05〜1.10)は水より密度が高いため沈みます。また、金属の重りやネジが内部に組み込まれている場合も沈む要因となります。