「山頂でポテチの袋が膨らむのは何故か？」をどこよりも分かりやすく解説

タイトルの通り、「山頂でポテチの袋が膨らむのは何故か？」を小学生でも分かるように易しく解説します。


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〇山頂でポテチの袋が膨らむ理由

（1）大気中には、沢山の小さな粒が飛んでいます。

　（補足）この粒は分子と呼ばれています。大気中には、特に窒素分子と酸素分子が多く飛んでいます。



（2）この「小さな粒」は、低いところでは沢山飛んでいますが、高いところでは少ししか飛んでいません。

（補足）これは、この小さな粒には重さがあり、重力で地面に引っ張られているため。



（3）ところで、ポテチの袋の中にも小さな粒が飛んでいます。

（補足）これは、袋詰めするときに「窒素」という気体を入れているため。



（4）ポテチの袋詰め作業は低いところ（普通の街）で行われているので、袋の中には小さな粒が沢山入っています。




（5）ポテチの袋は密閉されているので、高いところ（山頂）に持っていっても、中にある粒の数は変わりません。
（沢山入ったままです）



（6）以上より、高いところ（山頂）にポテチの袋を持って行ったとき、
ポテチの袋の外（大気中）は、小さい粒が少ししか飛んでいませんが、
ポテチの袋の中には、小さい粒が沢山飛んでいる（入っている）、ということになります。



（7）ところで、この小さな粒は、ポテチの袋に何度も何度もぶつかっています。

（補足）この時、粒がぶつかることでかかる力を「圧力」と呼びます。



（8）先程お話した通り、ポテチの袋の外側にも内側にも小さな粒が飛んでいますから、ポテチの袋は内側からも外側からも粒にぶつかられています。



（9）この時、「粒がぶつかる強さ」は、大まかにいえば、粒の数によって決まります。

（補足）実際には温度等でも変わりますが、今回の話とは関係がないので割愛します。



（10）先ほど（6）で書いた通り、山頂では、ポテチの袋の外（大気中）には粒が少ししか飛んでいないため、
　外からポテチの袋を押す力は、「弱い」です。



（11）一方、（6）で書いた通り、ポテチの袋の中には小さい粒が沢山飛んでいる（入っている）ため、
　内側からポテチの袋を押す力は、「強い」です



（12）ポテチの袋にかかっている力を比較すると、内側から押す力のほうが「強い」ため、ポテチの袋は外側に向けて引っ張られます。



（13）結果、山頂では、ポテチの袋はふくらむのです。




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・おわりに（蛇足）

以上です。
分かりやすく説明できていましたか？


本記事を書いたきっかけは、インターネット某所で見た「高所でポテチの袋がふくらむ理由がどうしても理解できない」という書き込みです。
そういう人が意外と多いんじゃないかな……と思い、書きました。


この件を解説しているサイトは他にもあるようですが、圧力を分子の衝突として（つまり物理現象として）説明している所は見当たらなかったので、その点を詳しく書いてみました。

また、「高度によって気圧が変わる理由」についても説明が避けられているように感じます。
（自明だと捉えているのか、それとも説明が難しいから避けているのか）


こういう物理現象を説明するとき、何処までも噛み砕いていくと、結局は運動方程式とかエネルギー保存則に行き着いてしまい、「この世界はそういうものだから」となってしまうのが歯がゆいところですね。


とはいえ実際には、人が「納得」するためにはそこまで遡る必要はありません。それは我々が実世界に生きており、様々な事例を目にし、無意識に「納得」しているからでしょう。


その納得に助けられながらも、「ポテチの袋が袋が膨らむなんて不思議だ」と疑問に思う心も忘れたくないものです。


ともあれ、疑問に思っている方の一助になれば幸いです。