コップに水をなみなみと注ぐと、ふちより高くなっているのに水がこぼれないことがありますよね。
「なんで！？」「どうなってるの？」と思ったことがある方も多いはず。
実はこの不思議、水の分子が引き合う「表面張力（ひょうめんちょうりょく）」という力のおかげなんです。
表面張力とは？
「表面張力」は、簡単に言うと：
液体の表面が、できるだけ縮もうとする力。
その結果、水の表面は薄い膜のようにピンと張った状態になり、まるで「ふた」のように中の水を包み込んでいるのです。
水の分子はお互いを引っ張り合っている
水は小さな分子が集まってできています。
水の中では、この分子たちが四方八方の仲間と引っ張り合いながら、バランスを保っています。
しかし、水の表面にいる分子は違います。
上には空気しかなく、引っ張ってくれる仲間が少ないので、
→ 内側（下や横）に強く引っ張られる
→ 結果、表面が「縮もう」とする
これが表面張力の正体です。
水がふちより上まで盛り上がるのはなぜ？
水の表面は「ピンと張った膜」になっているので、
コップのふちより上に水が少しくらい盛り上がっても…
→ 膜が支えてくれる！
→ 表面が丸く盛り上がった“水ドーム”ができる！
これは、表面張力が水の重力に一時的に打ち勝っている状態。
ただし限界はあるので、少し振動を与えたり、さらに水を足すと「ぷちっ」と破れてこぼれてしまいます。
他にもある！身近な表面張力の例
- 水滴が球形になる→小さくなるほど表面積を減らした方がエネルギー的に安定（だから丸い）
- 虫が水の上を歩ける→表面張力が「薄い膜」となり、軽い体を支えている
- 石けんを入れると水に浮かんだコショウが逃げる→石けんが表面張力を壊し、水のバランスが崩れて一気に動く（実験でよく見るやつ）
表面張力は水だけのもの？
表面張力は実は水以外の液体にもあります。
しかし、液体の中でも水は特に強い表面張力を持っています。
これは、水分子同士が水素結合という強い力で引き合っているから。
だから、水は「こぼれそうでこぼれない」不思議な振る舞いを見せるんです。
まとめ
- 表面張力とは、液体が表面積を小さくしようとする力。
- 水の分子が互いに引き合っていることで、表面が「ピン」と張る。
- コップの水がふちを超えてもこぼれないのは、表面が“ふた”のようになっているから。
ちょっとした日常の光景にも、実は分子レベルのドラマが詰まっているんですね！
