起き上がるペットボトルの謎伊藤寛人序論長嶋泰征松井亮太宮本曹結論ペットボトルが起き上がるということは、以前何かで見たことがあり、知っていた。実際にやってみると、試行者によって成功率が異なり、日によっては全くできないこともあり、まさに、「丌思議」であった。高校の物理を学習し、様々な定理や現象を知識として蓄えた今、この偶然のようにも思える現象を検証し、考察することで、自らの科学的探究心を満たし、これからの科学学習につなげていけたらいいと思い、実験に取り組んだ。倒すと起き上がるペットボトルは、「ペットボトルが持つ反発力により起き上がる」最初に持っていた、水の流動による重心の変化により起き上がるという仮説とは大きく異なる結論となった。実験内容＜実験１＞電子ばかりで水の重さを量り、5g きざみでペットボトルに入れる。単純な振り子を用いた力を不える装置（図１参照）を組み立て、一定の力を加える。各１０回ずつ試行を行い、データを記録した。＜実験２＞ペットボトルとの合計の重さが 80g になるように、４種類の試料を入れた。実験１で使用したものと同じ装置を用い、各 10 回ずつ試考察ペットボトル内の水は次の２つの役割を担っていると考えた。 ○ペットボトルの重心を下部に下げ、立って静止した状態でペットボトルを安定させる ○下部の質量を上部に比べ大きくすることで、慣性の法則により下部を動きにくくする行を行い、データを記録した。＜実験３＞ペットボトルを３本用意して、そのそれぞれに水、熱湯、炭酸水の３種類を入れて密封した。炭酸水は、密封後、撹拌して水に溶けている炭酸をすべて気化させた。少しの間放置し、内部の温度を気温と等しくした。この操作により、内部の圧力が、大気圧に比べ高い、低い、同程度の３種類のペットボトルを用意した。その後、実験１で使用したものと同じ装置を用い、３種類の動きの違いや結果の違いを観察した。実験結果実験１ ○中の質量が小さいと、力を不えた時点で倒れるのではなく横方向に飛んでしまう（失敗例１） ○中の質量が小さいと、起き上がったあと静止できずに反対方向に倒れてしまう（失敗例２） ○中の質量が大きいと、跳ね返った後に起き上がりきることができない（失敗例３）実験２右のグラフ参照実験３ ○内部の空気圧が減少させたペットボトルでは、跳ね返る力が足りず、起き上がらなかった〈失敗例３〉 ○内部の圧力を増加させたペットボトルでは、跳ね返る力が強すぎて、起き上がった後に静止することができず、反対方向に倒れた〈失敗例２〉また、このギミックは起き上がりこぼしと似ている実験1の結果起き上がった回数 10 8 7 6 6 5 4 4 4 3 2 0 0 0 60g 65g 1 70g 75g 80g 85g 90g 95g 100g 水の量実験2の結果 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 起き上がった回数 8 8 5 1 実験3の結果起き上がった回数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 6 4 2 内圧大等圧内圧小