味噌汁を注いだお椀が勝手に動いた？
そんな経験がある人もいるのではないでしょうか？
これは味噌汁移動現象と言う名前が付けられている現象ですが、一瞬ハンドパワーか何かなのかと疑いたくなります、マジックとかに使われそうです。
筆者が昔読んだ科学系漫画本にも載っていたので凄く印象に残っていますね。改めてですが、なぜこのような現象が起きるのでしょうか？
この現象には物理の授業でも習うある法則が関係していたのですが高校で習う範囲で解説できます、興味のある方はぜひご覧ください！
お椀が動く原因は摩擦とボイル・シャルルの法則にあり！
味噌汁を注いだお椀が勝手に動き出す現象、通称”味噌汁移動現象”は高校の物理の授業でも習う2つの法則が関係しています。
1つ目は摩擦です。
摩擦とは物体と接している床との間で働く抵抗力のことで、味噌汁を入れたお椀の底にも当然働いています。
お椀は大抵円筒形の高台の足がついていますよね。高台の内側は空洞になっていて、空気もそこに閉じ込められます。高台の足の部分はテーブルと接して摩擦が働くので、中の空気が暴れだしてもお椀が勝手に動くことはありません。
2つ目はボイル・シャルルの法則です。
理想気体の体積と圧力、温度に関係する法則のことですが、一言で言えば気体の圧力Pは体積Vに反比例し絶対温度Tに比例するということになります。
これを味噌汁移動現象に当てはめて解説します。お椀の底に閉じ込められた空気の温度は味噌汁を注ぐと上昇し膨張するので圧力も高くなります。
この圧力が大気圧よりも高くなると、閉じ込められた空気がお椀を支えている状態になるので、摩擦力が弱くなります。この状態でテーブルが少しでも傾くとお椀の平行な重力の成分の方が大きくなるので、お椀がスーッと動き出すということです。
ボイル・シャルルの法則を改めて簡潔に解説しますと、以下のような式で表されます。
因みにこの法則は既に発見された3つの法則（シャルルの法則、ボイルの法則、ゲイ＝リュサックの法則）を組み合わせたものです。
テーブルが濡れていないと駄目？
摩擦とボイル・シャルルの法則でお椀が勝手に動く原理は理解できたと思います。
ところがボイル・シャルルの法則が適用されるには円筒形の内側に空気が完全に閉じ込められるという前提条件があります。
実はお椀の底の部分とテーブルとの間には僅かな隙間が生じていることがほとんどなので、中に完全に空気が閉じ込められることはほぼありません。
こうなると空気が膨張しても外に逃げ出すので、本来なら摩擦が小さくなることはないように思えます。
そこで空気が完全に閉じ込められるように、テーブルを水で濡らすという前提条件が必須になります。
ここでもう一つ重要な物理法則として表面張力も関係してきます。テーブルを濡らしている水にも当然働くので、この力によってお椀の底とテーブルとの間の隙間を完全に埋めて空気を閉じ込めることができます。
また濡れた水はお椀の底の潤滑剤の役割も果たすので、より一層滑りやすくなるわけです。
つまりいくらお椀を動かしたいからと言って、乾いたテーブルの上で味噌汁を注いでも動かないということです。
食事中に少しテーブルが傾いただけで、お椀が勝手に動いたらたまったもんじゃないので食事前にはテーブルを完全に拭いておくようにしましょうね！
動くのは味噌汁のお椀だけ？
この物理現象は味噌汁を入れたお椀で起きるからこのように呼ばれているわけですが、味噌汁のお椀以外でも同じことは起きないのでしょうか？
結論から言いますと、味噌汁のお椀以外ではほぼ起きません。
例えば味噌汁のお椀以外にもご飯を入れるお椀を想像してみてください。
ご飯を入れるお椀は大抵陶器ですが、味噌汁のお椀よりもかなり重いです。
味噌汁移動現象は内部に閉じ込められた空気がお椀を動かすことで起きますが、ご飯用のお椀だと重すぎて動かせません。他にもスープカップなどがありますが、形状的に内部に空気が閉じ込めにくかったり、そもそも空気の量が足りなかったりします。
形状・重さ・空気の量など全ての条件で最適になってるのが味噌汁用のお椀だということです。
ただし味噌汁のお椀に入れる熱い液体は何でも構いません。
要は底に閉じ込められた空気が温まればいいわけですから、普通の熱湯でも起きますし、極端な話ご飯やカレーでも大丈夫です、一度お試しください♪
おまけ：浮上式の乗り物も原理は同じ？
この原理を応用した乗り物としてホバークラフトがあります。上から吸い込んだ空気を下に吹き続けて、その浮力を利用して移動します。
地面との摩擦がほぼゼロになるので移動速度はかなり上がります。
成田空港のターミナル間の移動で使われるシャトルも同じ原理で動いているようです。
しかし浮上して高速で移動する乗り物と言えば何といってもリニア鉄道が注目されますね。
中央新幹線でリニアが実用化されるのはまだ10年後だと言われていますが科学の発展は目覚ましいです。理系離れが進んでいると言われていますが、やはり基礎科学を重点的に磨くというのは凄く大事な気がしてきました。
