準備時間：30分
活動時間：1時間
総時間：1時間30分
水の密度について子供に教えるのにぴったりの実験です。
道具
- カップ6個（少なくとも4インチの高さ）
- 大さじ
- 大人の監督
。
使い方
- 6つのカップにそれぞれ同じ量の水を入れる。
- カップに着色料を1色ずつ入れます。
- カップを左から右へ並べます。
- 1つ目のカップには、砂糖は入れません。 2つ目のカップには、大さじ1杯の砂糖を入れます。 3番目のカップには、大さじ2杯の砂糖を入れます。
- 砂糖がすべて溶けるまでかき混ぜます。
- 砂糖の虹を作るには、ストローをつかみ、その先を最初のカップ（砂糖が入っていないほう）に入れます。 このとき、約0.5センチだけ差し込みます。 ストローのもう一方の端を親指でキャップしてから水から持ち上げると、ストローから水が落ちるのを防げます。
- 次に、2つ目のカップ（大さじ1杯の砂糖）にストローを浸します。 今度は、先端が水面から1センチ下になるように深く差し込みます。
- 一気呵成に親指を離し、もう一度繰り返します。
- 砂糖の少ないものから、大さじ5杯の砂糖が入ったものまで、それぞれの溶液にストローを浸し続けます。 その都度、ストローは半インチ深く差し込む。
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理由
密度とは、物体が占める体積内の物質の量（質量）のことです。
2つのコップに同じ量の水がある（＝同じ体積）場合、砂糖が多い方が少ない方より密度が高い。
浮力は相対密度によって決まる。
密度の低い溶液は密度の高い溶液より浮く。
だから色が混ざらない。
砂糖水は普通の水より密度が大きい。
砂糖の多い溶液は少ない溶液より密度が高い。
砂糖の少ない溶液から多い溶液にストローを差し込むと、色が混ざらず砂糖水の虹ができる。
この実験で示されたもう一つの原理は空気圧である。
この実験では、虹の塔を作るためにストローを使っています。
あるいは、スポイトを使って細い試験管に色溶液を慎重に重ねることもできます。
なぜ、水から上げたときにストローに色溶液が残っていられるのでしょうか。
ストローを溶液から持ち上げてもレインボータワーが落ちないのは、水の表面張力によって、色水と親指を合わせてストローの中に密閉した空気室が作られているからです。
重力によって水が下に引っ張られると、空気の体積がわずかに大きくなります。
空気の量が一定であれば、体積が大きくなると空気圧が低くなります。
そのためストローの外の空気圧が内より高く、水を中に押し込んで重力を打ち消すのです。