ふりがなを表示ひょうじ

レベル3

ねん土がうくよ!ものをうかせる力を調べよう!

  • #水(みず)のふしぎ

鉄(てつ)でできた大(おお)きな船(ふね)は、どうして水(みず)にうかんでいられるのかな?
ものがういたりしずんだりするひみつを、ゴムねん土(ど)を使(つか)った実験(じっけん)で解(と)き明(あ)かそう!

用意するもの

  1. ゴムねん土(ど) 質問

    オーブンねん土(ど)

  2. 水(すい)そう

    または大(おお)きめの容器(ようき)

  3. プラコップ…2個(こ)

  4. 水(みず)

  5. わりばし…1ぜん

  6. 糸(いと)

わりばしに、図(ず)のように糸(いと)をむすびつけておく。

注意すること

  • 実験(じっけん)に使(つか)った水(みず)は飲(の)んではいけません。
  • 実験(じっけん)は水(みず)がこぼれてもいい場所(ばしょ)でやりましょう。

実験しよう!

ゴムねん土(ど)をうかべてみよう!

ゴムねん土(ど)のかたまりを水(みず)の中(なか)に入(い)れると、しずんでしまう。

どうやったらゴムねん土(ど)は水(みず)にうかぶかな?

ゴムねん土(ど)の形(かたち)を変(か)えてみる

同(おな)じ大(おお)きさのゴムねん土(ど)を用意(ようい)し、形(かたち)をいろいろ変(か)えて、水(みず)にうかぶか試(ため)してみよう。

ゴムねん土(ど)を舟(ふね)の形(かたち)にしたら、うかんだ!

同(おな)じものでも、形(かたち)によってうきもすればしずみもする。

どうしてうかんだのかな?
ものがうくしくみを見(み)てみよう!

なぜこうなるの?

ゴムねん土(ど)がういたひみつ

ゴムねん土(ど)がういたり、しずんだりした理由(りゆう)はなんだろう?

(1)水(みず)の中(なか)に入(い)れたものは「軽(かる)くなる」!

同(おな)じ大(おお)きさのゴムねん土(ど)をてんびんにつり下(さ)げて、つり合(あ)わせる。

片方(かたほう)のゴムねん土(ど)だけを水(みず)の中(なか)に入(い)れると…

水中(すいちゅう)では「ふ力(りょく)」という、ものをうかせる力(ちから)が働(はたら)く

水(みず)はふしぎな性質(せいしつ)をいろいろ持(も)っているよ。
その中(なか)のひとつに、水(みず)の中(なか)のものを持(も)ち上(あ)げようとする(うかせる)性質(せいしつ)があるんだ。
プールで体(からだ)が軽(かる)く感(かん)じることはないかな?それは、水(みず)が体(からだ)を持(も)ち上(あ)げようとする(うかせる)力(ちから)が働(はたら)くからなんだよ。
この水(みず)の力(ちから)を「ふ力(りょく)」というよ。

(2)かさが大(おお)きいほどふ力(りょく)は大(おお)きく働(はたら)く

かさのちがうゴムねん土(ど)をてんびんにつり下(さ)げて、つり合(あ)わせる。

両方(りょうほう)のゴムねん土(ど)を水(みず)の中(なか)に入(い)れると…

ふ力(りょく)の大(おお)きさは、そのものがおしのけた水(みず)の量(りょう)で決(き)まる

ばねばかりと目(め)もりのついた容器(ようき)を使(つか)うと、ものをうかせる力(ちから)(ふ力(りょく))の大(おお)きさを確(たし)かめることができるよ。
ゴムねん土(ど)をばねばかりにつるして水(みず)の中(なか)に入(い)れると、ゴムねん土(ど)が、おしのけた水(みず)の重(おも)さと同(おな)じだけ軽(かる)くなることがわかる。つまり、ふ力(りょく)は、ものがおしのけた水(みず)の重(おも)さと同(おな)じだけ働(はたら)くんだ。かさが大(おお)きくて、おしのけた水(みず)の量(りょう)が多(おお)いほどふ力(りょく)が大(おお)きく働(はたら)くというわけ。

※ふ力(りょく)の法則(ほうそく)では、ねん土(ど)がおし出(だ)した水(みず)の量(りょう)(重(おも)さ)に等(ひと)しいふ力(りょく)を受(う)けるよ。
ただ、ねん土(ど)が100グラムなら50ミリリットルの水(みず)がおし出(だ)されてふ力(りょく)が50グラムになるはずだけど、実験(じっけん)をしていると、ねん土(ど)を丸(まる)める時(とき)に、ねん土(ど)に空気(くうき)が入(はい)るなどして体積(たいせき)(ねん土(ど)の大(おお)きさ)が増(ふ)え、ふ力(りょく)が増(ふ)えることがあるよ。

ゴムねん土(ど)がういた理由(りゆう)

舟(ふね)の形(かたち)をしたゴムねん土(ど)がういたのは、おしのける水(みず)の量(りょう)が多(おお)くなってふ力(りょく)が大(おお)きくなったから!!

同(おな)じものでも、形(かたち)を変(か)えて、おしのける水(みず)の量(りょう)をふやすことができれば、その分(ぶん)、ふ力(りょく)が大(おお)きくなる。かたまりだとしずんだゴムねん土(ど)が、舟(ふね)の形(かたち)にするとういたのも、それが理由(りゆう)なんだ。舟(ふね)の形(かたち)は中(なか)に空(から)の部(ぶ)分(ぶん)があるので、その分(ぶん)かさが大(おお)きくなって、おしのける水(みず)の量(りょう)がふえる。つまり、ふ力(りょく)が大(おお)きく働(はたら)いたということ。

舟(ふね)の形(かたち)にすると、ゴムねん土(ど)がおしのける水(みず)の量(りょう)がふえる。その分、ゴムねん土(ど)そのものの重(おも)さよりもふ力(りょく)が大(おお)きくなって、ゴムねん土(ど)はういた。

もっと実験!

プールよりも海(うみ)の方(ほう)がうきやすいのはなぜ?

水(みず)よりも食塩水(しょくえんすい)の方(ほう)が、ものをうかす力(ちから)(ふ力(りょく))は大(おお)きく働(はたら)く

ふ力(りょく)は、ものがおしのけた水(みず)(や液体(えきたい))の重(おも)さと同(おな)じだけ働(はたら)く。つまり、水(みず)よりも重(おも)い食塩水(しょくえんすい)にものを入(い)れれば、水(みず)に入(い)れたときよりもふ力(りょく)が大(おお)きく働(はたら)くんだ。
プールの水(みず)よりも海水(かいすい)の方(ほう)がうきやすいというのは、こういう理由(りゆう)だったんだ。

水(みず)と食塩水(しょくえんすい)で、働(はたら)くふ力(りょく)をくらべる

てんびんでつり合(あ)っているゴムねん土(ど)を、それぞれ水(みず)と食塩水(しょくえんすい)に入(い)れると、食塩水(しょくえんすい)に入(い)れた方(ほう)が「軽(かる)く」なるよ。

同(おな)じ大(おお)きさのゴムねん土(ど)をてんびんにつり下(さ)げて、つり合(あ)わせる。

片方(かたほう)の水(みず)の中(なか)に、もう片方(かたほう)を食塩水(しょくえんすい)の中(なか)に入(い)れると…

実験のまとめ

ものをうかせる力(ちから)(ふ力(りょく))の大(おお)きさは、そのものがおしのけた水(みず)の量(りょう)で決(き)まる。
おしのけた水(みず)の量(りょう)が多(おお)いほど大(おお)きく働(はたら)く。また、おしのける液体(えきたい)が、水(みず)よりも重(おも)い食塩水(しょえんすい)の場合(ばあい)は、より大(おお)きなふ力(りょく)が働(はたら)く。

実験(じっけん)や調(しら)べ学習(がくしゅう)が終(お)わったら、結果(けっか)をわかりやすくまとめてみよう!
夏休(なつやす)みや冬休(ふゆやす)みの自由研究(じゆうけんきゅう)のまとめにも使(つか)えるよ!

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