【サマーヒル通信】としえ先生の理科教室～アルキメデスの原理を理解しよう～
スペシャル講師。元青山学院高等部理科教員、としえ先生。物理学修士をお持ちのスーパーリケジョ。週1回サマーヒルに在室しております。いつもの生活の小一時間、サイエンス教室が開催されます。
この日は「アルキメデスの原理を理解しよう」！「浮力」がテーマでした。
どちらの学年に対応する内容かというと、
- 小5：「物の性質とその変化」
- 中1：「物体の運動とエネルギー」、「力の働き」
- 中3：「浮力」
このあたりで登場します。「アルキメデスの原理」は中3で出てきます。
この日は小4から中1までの生徒が参加しました。
水圧は水深が深くなるほど強くなります。プールや海で、深いところに潜ると耳が痛くなるでしょう。鼓膜は、0.7mの深さまで潜ると水圧で痛みを感じるようになるといわれていますよ。
ペットボトルに水を入れ、水が入っている場所の高い位置と低い位置それぞれに、１つずつ穴を開けます。
水圧は水深が深くなるほど強くなりますのでね。低い位置の穴からは水が噴き出す勢いが強く、遠くまで飛びました。反対に、高い位置は水圧が弱いので、穴から出てくる水の勢いが弱く、遠くまで飛びませんでした。
おおおおおお～～～～～！！！
そういうことか～～～～！！！！
この「水圧の差」から「浮力」が生まれます。
水深が深くなるほど水圧は強くなるので、その差によって物体は上に押されます。
お風呂に物を沈ませようとしたときに、深く沈めると水の下のほうから強く押されるような感覚がありませんか？それが「水圧の差による浮力」です。これを「アルキメデスの原理」と呼びますよ。
浮力の大きさは、水に沈めた物体が押しのけた水の重さに相当します。つまりー、浮力は、押しのけた水の重さと同じ力ということ。
では、こちらのケースを想定して検証してみよう！
「500gwの重さの物体を水の中に沈めて、重さを測定したら、150gwになりました。この時、物体が受ける浮力は350gwです。」
こちらの値がアルキメデスの原理から計算することができるか、実験ではその検証を行ってみましたよ。
容器に水をいっぱいに入れて、静かに物体を沈めました。あふれた水の重さを測ったところ、、、測った水の重さは、350gw！！！
あふれた水は、物体が押しのけた水に相当します。
なんとなんと！！！見事、アルキメデスの原理を確認することができました！！！
後半のアルキメデスの原理は中学生で登場しますのでね、小学生たちにはちょっぴり難しかったかもしれませんが。
良く集中して聞きました。
