ヒビが入ったビー玉

　４年生の理科には物質の熱膨張の実験がある。気体・液体・固体について，
物質を空気・水・金属をそれぞれ使う。空気は温めると体積が大きくなる。
水を温めると空気ほどでないが，体積は大きくなる。金属は熱による膨張はわずかであるが，
見られる。そこで，熱した金属を冷やす時，水で冷やす。ジューと音がするが流れる水で10秒ほど冷やすとほとんど冷える。

ここで，金属の代わりにビー玉を使ってみよう。

【問題】　ビー玉を熱して水の中にに入れるとどうなるであろうか。

【予想】　ガラスと同じようにヒビが入って割れてバラバラになる。

【実験計画】　
・ コンロに金網をおき，その上に蒸発皿をおく。
・ 大きめの蒸発皿か大きめのプラスチック容器に水を入れておく。
・ るつぼばさみを用意する。
・ ビー玉は一個ずつ加熱する。

【実験】
１．蒸発皿の中にビー玉１コを入れ，コンロで加熱する。
２．時々ビー玉を回しながら加熱し，アルミホイルでおおう。
３．10分近く加熱する。
４．るつぼばさみで蒸発皿をはさみ，水の中にビー玉を入れる。
５．２～３秒ビー玉のヒビわれのようすを見る。

【結果】

同じビー玉であるが，バックの色を青くすると黄褐色に見える。

【注意】　落としたり，強くたたくと割れることがある。

なぜ，ヒビが入っているのに，粉々に割れないのか。
考えられることに，表面が冷やされるので，ヒビが入るが，
内部は温度が高い。ヒビの方向は温度勾配に関係していると考えられる。
すなわち，表面近くのヒビは中心の方へと向かう。
色が見えるのはヒビが面の状態にでき，すき間に入る光が干渉するためと思われる。

平成29年11月9日　記載