瞬間の奇跡！水風船の中に隠れた「慣性の法則」を捕まえろ！
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
皆さんは、水風船がパチンと割れる瞬間をじっくりと見たことがありますか？私たちの目にはほんの一瞬の出来事にしか見えませんが、その短い時間の中には、物理学の美しさと不思議がぎゅっと詰まっています。今回は、スマートフォンのアプリを使って、肉眼では捉えきれない「一瞬の魔法」を可視化してみた様子をご紹介します。
テクノロジーで捉える「時間の静止」
風船の中にたっぷりと水を入れ、それが割れて中の水が自由になる様子を、コマドリアプリを使って撮影してみました。以前は「超速300連射」という、その名の通り凄まじいスピードで写真を撮れるアプリを使っていたのですが、残念ながら現在は配布が終了してしまいました。
しかし、がっかりする必要はありません。今のスマートフォンのカメラ性能は、当時の専用アプリを遥かに凌駕しています。標準のカメラ機能にあるスローモーション撮影を使えば、誰でも簡単に、同じような神秘的な光景を観察することができますよ。
会場が沸いた！1/30秒のドラマ
実際にステージの上で水風船を割る実験を披露したのですが、やはりライブでその瞬間を目撃するのは特別な体験のようです。スロー映像がスクリーンに映し出されると、会場からは「おぉー！」という驚きの声が上がりました。
この写真は、1/30秒に1枚というペースで撮影されたものです。動画として滑らかに見るのも良いですが、こうして一枚ずつ静止画として「時間をめくる」ように見ていくと、面白い発見があります。
水が「その場にとどまろうとする」不思議
こちらは別の風船を割った時の様子です。先ほどとは水の飛び散り方がわずかに違いますね。風船の厚みや、割れた場所のわずかな差が、水の形に個性を与えます。
ここで注目してほしいのが、割れた直後の水の形です。ゴムが完全になくなっているのに、水は一瞬だけ「風船の形」を保ったまま宙に浮いています。まるで水の幽霊が現れたかのようですよね。
これは理科の授業で習う慣性の法則による現象です。「止まっているものは止まり続けようとする」という性質があるため、外側のゴムが弾け飛んでも、中の水はすぐには動き出さず、その場にとどまろうとするのです。
日常に潜む「見えない科学」を探しに行こう
最後に、この一連の動きを動画にまとめたものを見つけたので、ご覧ください。
私たちが普段見過ごしている「一瞬」の中には、自然界のルールが忠実に描き出されています。特別な装置がなくても、手元のスマートフォン一つで、世界はもっと面白く見えるはずです。皆さんも、身近な「瞬間」をカメラで捉えて、新しい科学の発見に出会ってみませんか？
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