2023年度の東大「物理」の入試問題を再現したら……　意外な実験結果に「なんで!?」「メカニズムが分からない」と驚きの声

　大小2つの風船を1本の管でつなぎ、風船の口を閉じていたコックを開くとどうなるのか――。2023年度の東京大学の入試問題をもとにした実験動画がTwitterに投稿され、意外な正解が大きな反響を呼んでいます。

【動画】意外な実験結果

　投稿したのは、中学校や高校で理科・物理・化学を教えているめあてさん。2023年度の東大の入試問題、 前期日程 「物理」第3問に出てくる実験を、一部改変して再現しました（参考：読売新聞オンライン）。

　問題は「大小2つの風船を1本の管でつなぎ、風船の口を閉じていたコックを開くとどうなるのか」というもの。選択肢は4つあり、「ア.2つとも同じ大きさになる」「イ.小さかったほうの風船がしぼみきる。他方は大きくなる」「ウ.大きかった方の風船はしぼみきる。他方は大きくなる」「エ.その他」のどれか。気になる答えは……。

　正解は「イ」の「小さかったほうの風船がしぼみきる。他方は大きくなる」でした。動画ではコックを開いたとたん、小さな風船がしぼみ出す様子を確認できます。

　どうしてこのような結果になるのか。それは、風船の大きさによる圧力の差からくるようです。小さな風船のほうが大きな風船より、ゴムの縮もうとする力が強くなり、圧力が高くなります。小さな風船から空気が押し出されて小さくなったため、このような現象が起こったと考えられます（参考：学研キッズネット、新潟県立自然科学館 スタッフコラム『科学館日記』）。

　意外な実験結果には、「なんで！？！？！？」「メカニズムがわからない……」「２つとも同じ大きさになる。だと思ったなんでそうなるか全くわからん」と実験結果を不思議がる声や、「風船は小さくなるほどブルブルと勢いよく空気が出るからか」「ふくらませるはじめは強めに吹くもんな.そう考えればわかった気がする」などの考察が寄せられています。

　また、「これ普通に計算して正解したんだけど、直感的にはともに同じ大きさになりそうで、は？ってなって時間ロスした」「東大には落ちたがこの問題には正しい考え方で正解してたことがわかった。やったー！」と、実際に受験で問題を解いた人からのコメントも見られました。

　めあてさんは、同じ実験を試みて失敗（どちらの風船の大きさも変わらない）した動画も投稿しています。この動画も合わせて見て、理由を考察するのも面白そうです。

動画提供：めあてさん

（谷町邦子　Facebook／Twitter）