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蒼井さんが番組で見せてくれた実験はなぜそのような結果になるのでしょう?
ホームページによせられたみなさんの”考え”をご紹介します。
#4
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みなさんの"考え"
かいたさん(小学生)

水の中に入れた指の体積分だけ水が押しのけられ、押しのけられるときにビーカーの底を水が押したため、ビーカー全体の重さが増えた。また、このことが正しければ水に入れる物体の体積が増えれば増えるほどビーカー全体の重さは増えるはずだから、同じ量の水を入れた同じビーカーに体積の大きい物体と小さい物体をそれぞれ入れると、大きい物体を入れたビーカーのほうが重くなるはずです。

確かめ方の提案まであるのがいいね!実際に確かめて、体積の増え方と重さの増し方の関係が分かれば完璧!・・・かな。

米俵さん(大学生)

私は指が水を押していると考え、水を押すことで天秤に下向きの力がかかった結果、指を入れたほうが下に下がったのだと、仮説を立てました。この仮説を実証するための実験として、デジタルで重さを表示できるはかりを2つ用意し、その上に同量の水を入れたシリンダーを乗せます。一方には水の中に鉄球を吊り下げ、もう一方には同じ質量、体積の鉄球を等速で水の中へ入れていきます。そうして、等速で入れたほうが重くなればこの仮説は正しいとなります。

指が水を押しながら水に入っていき、天秤を押すという考えだね。ここまで来たなら、ぜひ、実際にやってみて!ところで、テレビの実験では、指を入れて止めていても重くなっているように見えるけれども、これはどう説明したらいいんだろう?

山本さん(小学生)

指がビーカーの底を触れていなくても、ビーカーの中身の体積は増えたので、その分、ビーカーが重くなった。

ビーカーの底を押す水の量が増えればはかりの指示が増す、と言うことかな。この場合、指を入れると、水の体積が増えたのと同じことが起っているというんだね。どうなんだろう?

坂本さん(中学生)

お風呂に入る前は少しお湯の量は少なかったけど入ったらちょっとお湯が多くなった!

体験から考えたところがいいね。お湯が多くなると・・・どうなるのかな?

いたあきさん(大学生)

指を入れた方が下がる理由は、水の浮力のせいだと考えられます。ビーカーの水面には浮力という反発する力が働いており、それを指で押すことで上から力がかかり、天秤が下がったと考えられます。これを確かめるための実験として、指の腹よりもっと面積の広いもので押してみると、より下に天秤が下がることをたしかめればいいかと思います。

浮力がどうやって生まれのか、あらためて考えたくなる説明だね。この仮説を検証するために、面積を変えて実験するという提案がとてもいい!実験するときには、面積以外の条件が変わらないようにしなければいけないよね。たとえば、沈める体積は一定にするとか。いろいろ考えてやってみてね!