シャボン玉はなぜ丸くなるの?

まずは30秒で、答えをお伝えしますね。シャボン玉の膜には、いつも縮もうとする力(表面張力)がはたらいています。でも中に閉じこめた空気はつぶせないので、膜は同じ量の空気を包んだまま、表面が一番小さくなる形を選びます。その形が球です。だからシャボン玉は丸くなります。

膜はいつも縮もうとする
シャボン玉の膜は、ゴム風船のように伸び縮みする、うすい液体の皮です。吹いている途中で息を止めると、膜が中の空気を押し出して、輪の中の平らな膜にもどってしまいます。膜には、いつも縮もうとする力がはたらいているからです。この力を「表面張力」といいます。
空気を包んだまま一番小さく
ゴムは伸ばすのをやめると縮む力がなくなりますが、シャボン玉の膜は、どれだけ小さくなっても縮もうとする力を持ち続けます。ただし、中に空気を閉じこめると、空気を押しつぶすほどは縮めません。そこで膜は、中の空気の量はそのままで、表面の広さが一番小さくなる形に落ち着きます。
答えは球
その形が球です。エクスプロラトリアムの表では、1立方インチの空気を包むのに、立方体なら表面は6平方インチ、正四面体なら7.21平方インチ必要ですが、球なら4.84平方インチですみます。平面で考えても、同じ広さを囲むなら、まわりの長さが一番短いのは円です。
数字はエクスプロラトリアムの表によります。

立体の枠でも同じ性質
膜が一番小さくなる形を選ぶ性質は、ほかの場面でも見られます。針金で作った立体の枠をシャボン液にひたすと、膜は外側の面ではなく真ん中でつながります。そのほうが膜の合計の広さが小さくなるからです。イリノイ大学の解説では、ふくらませた風船が丸くなるのも同じ理由だとしています。
もっと知りたい
- コーネル大学の解説では、同じ広さ1を囲むとき、まわりの長さは円が約3.54、正方形が4、正三角形が約4.56と計算されています。
- エクスプロラトリアムの表では、面の数が4、6、8、12、20と増えるほど、同じ量の空気を包む表面が小さくなり、球に近づいていきます。

3択クイズで確かめよう
シャボン玉が丸くなるのはなぜ?
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- 中の空気がふくらむから
- 回りながら飛ぶから
- 膜が表面を小さくする
膜が表面を小さくする 膜にはいつも縮もうとする力(表面張力)がはたらき、同じ量の空気を包んだまま、表面が一番小さくなる形、つまり球になります。
膜にはいつも縮もうとする力(表面張力)がはたらき、同じ量の空気を包んだまま、表面が一番小さくなる形、つまり球になります。
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- The Shape of BubblesExploratorium(英語)
- Why are bubbles round?Cornell University, SimScience (Sethna group)(英語)
- Bubble ShapesUniversity of Illinois Urbana-Champaign, Physics Van(英語)
内容は 2026-10-03 時点で上の資料を確認して書いています。研究が進んで説明が変わることもあります。写真のクレジットは各写真の下にあります。



