ミッション 1
浮くもの・沈むもの
木材(ヒノキ)と鉄を水に入れて、浮くか沈むかくらべる。
- ヒノキ(木材)は水に浮いています。水面から出ている高さを見よう。
- 「物質」を「鉄」に変えよう。
- 鉄はどうなった? ほかの物質でも試そう。
見るところ物体の密度と液体の密度をくらべて、浮く・沈むを予想しよう。
やってみたら開こう:わかること
物体の密度が液体の密度より小さいと浮き、大きいと沈む。ヒノキ(500 kg/m³)は水(1000 kg/m³)に浮き、鉄(7870 kg/m³)は沈む。
実験道具 / 中学3年 物理
いろいろな物質の物体を液体に入れて、浮くか沈むかと、上下の面にかかる水圧の差(浮力)を調べよう。ゴム膜の実験で、水圧と深さ・向きの関係も確かめられます。
全4ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
やってみよう
上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、物体と液体がそろいます。物体を入れるのは自分で。
ミッション 1
木材(ヒノキ)と鉄を水に入れて、浮くか沈むかくらべる。
見るところ物体の密度と液体の密度をくらべて、浮く・沈むを予想しよう。
物体の密度が液体の密度より小さいと浮き、大きいと沈む。ヒノキ(500 kg/m³)は水(1000 kg/m³)に浮き、鉄(7870 kg/m³)は沈む。
ミッション 2
水中の物体の上の面と下の面にかかる力をくらべる。
見るところ上面と下面の水圧の差。
水圧は深いほど大きいので、物体の下の面は上の面より大きな力で押される。この差が上向きの力=浮力。浮力は物体の水中部分の体積が大きいほど大きい。
ミッション 3
同じ物体でも、液体を変えると浮き方が変わるか調べる。
見るところ氷・液体の密度と、浮く・沈むの関係。
同じ物体でも、液体の密度によって浮いたり沈んだりする。氷(917 kg/m³)は水(1000)には浮くが、エタノール(789)には沈む。
ミッション 4
ゴム膜のへこみ方で、水圧と深さ・向きの関係を調べる。
見るところ深さとへこみ、向きとへこみの関係。
水圧は深いほど大きく、同じ深さならどの向きからも同じ大きさではたらく。
| わかること | |
|---|---|
| 水圧 | 水の重さによる圧力。深いほど大きく、あらゆる向きからはたらく |
| 浮力 | 水中の物体の下面と上面にはたらく水圧の差による上向きの力 |
| 浮く・沈む | 物体の密度<液体の密度なら浮く、>なら沈む |
密度の単位は kg/m³(1 g/cm³ = 1000 kg/m³)です。
この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。