夏の自由研究

2011.08.17

こんにちは(^^)/福本です。

学研CAIスクールで、中学生と一緒に夏休みの理科の自由研究をしました。

東日本大震災時に、首都圏湾岸エリアなどで大きく注目を集めた液状化現象は、

地震の際に地下水位の高い砂地盤が、振動により液体状になる現象です。

比重の大きい構造物が埋もれ、倒れたり、地中の比重の軽い構造物(下水管等)が浮き上がったりします。

これは中学の理科でも扱う地質学の基礎的な現象で、そのメカニズムを再現する実験をしてみました。

<材料> 1.5L~2Lのペットボトル・カッター・砂・水

<実験方法>

1.ペットボトルをカッターで半分に切る。

2.ペットボトルの1/3くらいまで砂を入れる。

3.水浸しにならない程度に水を入れていく。少しぬかるんでいる状態がベスト。

4.ペットボトルを左右に、3分間、ひたすら振り続ける。

<実験結果>

地表面にはジワジワと水が浸み出してきて、更に振り続けるとやがて水と砂とが上下に分離します。

これが液状化現象です!

現実の液状化もこの実験とまったく同じメカニズムで、港湾埋立地、河川跡、水田跡、

池跡など下層地盤が砂質土で構成されている場所で、大きな揺れが起きたら、通常、

お互いがくっつきあってる砂の粒とその間にある水分は、振動が加わると

砂の粒はバラバラになり水と砂が分離し、水が上に移動します。

そして水分が多い土地では、砂混じりの水が地表に噴出したり、地盤沈下が起こったりするのです。

~感想~

一緒に実験をしていい勉強になりました。

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