満タンに水を入れたコップに一円玉を何枚入れると水は溢れるか？

水を満タンに入れたコップに一円玉を入れると、どれくらいで水が溢れるのか考えたことはありますか？この記事では、一円玉を何枚入れると水が溢れるのかを物理的に解説します。

1. 水と物体の置換原理

水が溢れ始めるのは、物理学的には「水の置換原理」によるものです。コップに物体を入れると、その分水位が上昇します。コップの縁に到達した時点で水が溢れることになります。

一円玉の直径は約2.5cmで、厚さは約0.1cmです。体積としては非常に小さいですが、コップに入れるとわずかながら水位が上がります。つまり、一円玉1枚で水位が上がり、コップの縁まで達することがあるのです。

実際のところ、コップの大きさにもよりますが、一般的な200mlのコップであれば、10枚程度の一円玉を入れた時点で水位がコップの縁に近づき、溢れる可能性があります。

同じ原理は一円玉だけでなく、他の小さな物体でも適用されます。物体をコップに入れることでその分だけ水位が上がり、最終的にコップから溢れます。この現象を利用した実験では、物体の体積に応じて水位がどれくらい上がるかを確認できます。

一円玉をコップに入れると、その体積分だけ水位が上昇し、最終的に水が溢れることになります。10枚程度で溢れることが多いですが、コップのサイズや水の量によって変動します。物体の体積を考慮し、実際に試してみると面白い発見があるかもしれません。