【理科】山でお菓子の袋がパンパンに膨らむのはなぜ？
天気が悪いと頭が痛くなるのはなぜ、、、？
こんにちは！戸塚区柏尾町の学習塾、フィロソフィア柏尾教室講師の中臺（なかだい）です。
今日は、理科のトピック、「気圧」についてお話ししたいと思います。
🏔 山に登るとなぜお菓子の袋が膨らむのか
みなさん、山に登ったことはありますか？
私が高校生の頃、学校行事で、海抜約1000メートルの山の中にある「ブリティッシュヒルズ」という施設に泊まりに行ったことがありました。
そのとき、夜のおやつタイムに向けて、お菓子をいくつかリュックに入れて持っていったんです。
で、「さあ食べよう！」と、同じ部屋の子とおやつを広げたところ、某ポテトスナックのフタがパンパンにふくらんでいたんです！
今にも弾けそうなポテトスナック（現地で筆者撮影）
写真だと伝わりきらないかもしれませんが、「えっ!? 爆発する!?」というレベルで膨らんでいて、ちょっと焦りました💦
よく聞くのは「お菓子の袋がパンパンになる」ですが、まさかそれよりもだいぶ硬そうなこのカップまで膨らむのには、びっくりしました。
実はこれ、ちゃんと理科で説明できる現象なんです。
🌬 空気の量が減る＝気圧が低くなる
さて、このとき、どんなことが起こっているのでしょうか。
山の上に行くほど、空気がだんだん薄くなります。
なぜかというと、標高が上がるほど、自分の上にある空気の重み（大気圧）が小さくなって、空気の密度が低下するためです。
（自分の上に乗っかっている空気の図体が小さくなるのを思い浮かべてみてください。イメージとしては、私たちの頭の上に空気の柱が乗っているような感じです。）
地上では、この柱がとても長くて重いので、私たちの身体や物のまわりをぎゅーっと押しています。
でも、山の上（高いところ）に登ると、上の方の空気が減るので、頭の上のこの「柱」が短くなって、押す力が弱まります。
つまり、まわりの空気が物体を押す力（＝気圧）が小さくなるんです。
その結果、地上では押さえつけられていた空気が自由に広がろうとして、お菓子の箱や袋が膨らむんですね。
地上では、空気が外からしっかり押してくれているので、カップもフタもぺたんと落ち着いているというわけです。
🏙 スカイツリーで耳が詰まるのも、気圧の変化のせい
この現象、じつは山に登ったときだけじゃなく、高いビルやタワーのエレベーターでも起こります。
スカイツリーやランドマークタワーのような高い建物に登ったときに、耳がつまった感じ、ツーンとした感じになったことはありませんか？
あれも、外の空気の押す力（気圧）が変わっているからなんですね。
ただ一点、登山と違うのは、「急激に高度が上がる」というところです。
登山だと一気に数十メートル、数百メートル上がることはないですよね。ゆっくり上がっていくわけですから。
一方で、建物には、一気に高いところへ上がる装置、エレベーターがあります。
一気に高度を上げると、外の気圧が急に下がり、耳の中の空気とのバランスが一時的に崩れてしまうんですね。
💨 ほかにもある、気圧の変化による現象
このように、お菓子のパッケージが膨らむのも、スカイツリーで耳が詰まるのも気圧の変化によるものですが、ほかにも、以下のような現象が、気圧の変化によるものです。
低気圧のときに頭が痛くなる現象
血管の反応によるもの。気圧が低下すると身体にかかる圧力も同時に下がり、結果として脳内の血管が拡張しやすくなる（押さえられているのが解放されてしまうイメージ）。
この拡がった血管が周囲の神経を刺激し、頭痛が出る。
高速道路や新幹線で、トンネルの入口と出口で耳がツーンとする現象
とくに、速いスピードでたくさんの車がトンネルに突入すると、急激に気圧が上がる（空気を筒の中に押し込んでいるイメージ）。
出口は逆の理屈で、たくさんの車が出ていくことで、急激に気圧が下がる（空気を筒から外に押し出しているイメージ）。
この「急激な気圧の変化」が鼓膜の内外に気圧差を生み（つまり、衝撃が加わり）、ツーンとするというわけです。
空気は見えないけれど、こういう具体的な現象と結びつけると、ちゃんと押したり押されたりしていることがわかりますね。
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お菓子のパッケージが山の上で膨らむのも、スカイツリーや高いビルのエレベーターで耳がつまるのも、雨の日の頭痛もトンネルの「耳ツーン」も、すべて気圧の変化が関係しています。
見えない空気にも、ちゃんと「力 ＝ 気圧」がある。
そう思うと、自然の中で起こる小さな現象も、理科でちゃんと説明できるんだな〜って感じますよね。
もし袋が膨らんでいたり、耳がつまったりしたら、この話を思い出してみてくださいね！
それではまた！
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