2017-08

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先週の解説

どうも楠本です

先週のブログは読んでいただけましたか

読んでいない人は「考えるカラス」を読んでください


では先週の問題の解説に移りたいと思います

第1問

中学1年生の物質の単元で

ろうそくは炭素をふくむため有機物であり

有機物は燃やすと二酸化炭素と水が発生すると学習しました

また二酸化炭素は空気より密度が大きいため

下の方にたまっていくため下の方の酸素がなくなり

短いロウソクが先に消える

・・・と予想した人は1年生の内容をよく理解できています

ただ残念ながら不正解です

ここで中学3年生で習う『対流』が関係してきます

『対流』とは簡単に説明すると、

温かい流体(気体や液体)は上昇し

冷たい流体は下降するという現象です

身近なものでいうと、ストーブは床に置き、エアコンは高い所に設置します

これは『対流』を利用し、部屋全体を均等に温める(冷やす)工夫です

ろうそくを燃やして発生した二酸化炭素も周囲より温度が高いため

瓶の上部にたまっていきます

その結果上部の酸素が無くなり長いロウソクが先に消えます

『対流』は身近なもので多く利用されているので

ぜひ覚えておきましょう


第2問

これは中学3年生の『慣性』を利用した実験です

『慣性』とは、外部から力を加えなければ

静止しているものは静止し続け、

動いているものは動き続けようとする性質です

だるま落としで、下の段をはじいても上のだるまが動かないのや

バスが急ブレーキをかけると、乗っている人は前に倒れそうになるのが

この『慣性』が関係しています

この実験では台車を動かすと静止していた風船は

静止し続けようとするため、後ろに倒れる

と予想した人が多かったと思います

中3生でなくても自分が台車に乗ったことを想像することができたでしょう

ただこれも残念ながら不正解です

この実験のポイントは「気体にも慣性ははたらく点」と「箱をかぶせている点」と「風船が浮いている点」です

箱の中では空気にも風船の中の気体にも慣性がはたらきます

気体は静止し続けようとするため箱の後ろの方に移動します

ここで大事なのが、風船が浮いているということは

風船の中の気体は空気より密度が小さいということです

このため風船は密度の大きい空気に押し出され

箱の前にたおれることになります

もし風船の中に水などを入れ、箱の天井からつるすと

密度が大きくなるため後ろに倒れることになるでしょう


第3問

この実験は経験をもとに考えると解る問題です

風船の材料であるゴムには伸ばすと縮む性質があります

では大きい風船と小さい風船ではどちらが縮む力が強いのでしょうか

みなさんも一度は風船を膨らませたことがありますね

風船は最初膨らませるのに大きな力が必要です

しかしある程度膨らませると比較的小さな力で膨らむようになります

これは大きくなった風船はゴムが薄くなるため縮む力が弱まるためです

つまりこの実験は小さい風船のほうが縮む力が強いため

大きい風船のほうに空気が移動し

大きい風船がふくらみ、小さい風船がしぼむです


さて、みなさんの仮説はどれくらい当たりましたか

理科は難問を考えることにこそ喜びがあります

ではまた来週

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