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浮沈子の原理

浮沈子ってどうして浮いたり沈んだりするの?
浮沈子の原理を学ぼう!
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浮沈子って不思議で面白い!

浮沈子の原理を利用した『宝つりゲーム』は如何でしたでしょうか?

子どもたちにも大変人気のある科学工作の一つです。

最初は『ハンドパワー』とか『超能力』などと言って…

手をかざして目に見えない力で浮沈子を動かしているように見せたりして…

「うぉーっ」とか「えぇーっ」とかおどろく声が聞こえてくるとたまりません。

尊敬の眼差しで見てもらえて、やっている私が一番楽しかったりして。

しかし、浮沈子ってどうして浮いたり、沈んだりするのでしょう?

子どもたちに突っ込まれて汗びっしょりになります。

そこで更に子どもたちに尊敬されようと勉強してみました。

以下にまとめてみましたがもし間違っていたらすみません。皆様も調べてみてください。
浮沈子の原理を利用した宝つりゲーム


浮沈子の原理

どうやら以下の3つの原理・法則が関係しているようです。

パスカルの原理

ボイルの法則

アルキメデスの原理

やばいですね。ちんぷんかんぷんです。(←古っ) どっかで聞いたことあるような…


物質の三態

3つの原理・法則を学ぶ前に、まず物質の三態について確認しておきましょう。

物質の三態とは、『物質の温度や圧力が決まると、個体、液体、気体のいずれかの状態になる』

水の場合、氷(固体)、水(液体)、水蒸気(気体)と変化します。

そして液体と気体のことを流体と言います。

物質の三態 個体 液体 気体


パスカルの原理

それではまず『パスカルの原理』から学びましょう。

パスカルの原理とは、『密閉した容器内で静止している流体の一部に圧力を加えると、その圧力は同じ強さで流体のどの部分にも伝わる』

ペットボトルを握り圧力を加えると、流体のどの部分にも同じ強さが伝わるということです。

パスカルの原理


ボイルの法則

続いて『ボイルの法則』です。

ボイルの法則とは、『一定温度における気体の体積はその圧力に反比例する』

ペットボトルを握り圧力を加えると、たれびんの中の空気の体積は圧力に反比例し小さくなるということです。

ボイルの法則


アルキメデスの原理

最後に『アルキメデスの原理』です。

アルキメデスの原理とは、『流体の中で静止している物体は、それが押しのけた流体の重さだけ軽くなる、すなわち浮力を受ける』

たれびんの中の空気の体積が大きいほど、押しのけた流体は大きく、その分だけ浮力を大きく受けるということです。

アルキメデスの原理


まとめると…

3つの原理・法則より浮沈子の原理をまとめると…

【 ぎゅっとにぎると… 】

ペットボトルの中の圧力が大きくなり、たれびんの中の空気の体積が減る。よって浮力が小さくなり、沈む

【 にぎるのをやめると… 】

ペットボトルの中の圧力が小さくなり、たれびんの中の体積が増える。よって浮力が大きくなり、浮く。

浮沈子の原理




浮沈子の作り方
さぁ、浮沈子を作ってみよう! 浮沈子の作り方 たれびん4ml 六角ナットM6



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