【小4理科/浮力】「水に沈む方法」と「空気に浮く方法」を考えてみよう|中学受験のツボ[理科編]
私たちの身体は水に浮かびますが、空気には浮かびません。
これは私たちの身体が、同じ体積の水よりも(少しだけ)軽く、同じ体積の空気よりも重いからですね。
今回は、私たちが「水に沈みたい」ときや、「空気に浮きたい」と思ったときにどのようにすれば良いのかを、“理科的“な思考をもとに柔軟に考えていきましょう。
水に沈む方法
問題
私たちが水に沈むためには、どうしたらいい?
(柔軟な発想で考えてみよう!)
私たちの身体は、同じ体積の水よりも(少しだけ)軽いので水に浮きます。
そのため、体積を変えないまま重くする、つまり同じ体積の水よりも重くなれば沈みます。
単純に考えてみると、いっぱい食べればより沈みやすくなりそうですよね(そのぶん、おなかが膨らんで体積が増えるのですが、ここでは考えないことにします)。
おもりをつけるのも、これと同じ発想です(もちろん体積は増えてしまいます)。
上記とは違った発想もあります。重さを変えなくても、体積を小さくして、同じ体積の水よりも重くなれば沈みます。
単純に考えてみると、身体を縮めれば沈みやすくなりそうです。とはいえ、身体を丸めて小さくしたつもりになっても体積は変わりません……。
そのため妥当な方法としては、息をしっかり吐いて胸の体積を減らす、といったことなどが考えられるでしょう。
これでも水に沈むことはできませんが、それでも、いっぱい食べて、息をしっかり吐くと、”理科的“に考えれば水に沈みやすくなる、といえます。
解答例
いっぱい食べるなどして重さを増やしたり、息を吐くなどして体積を減らしたりすることで、同じ体積の水より重くする
保護者向け
(これも「柔軟に考えてみる」という視点で捉えてほしいのですが)たとえば筋肉の割合が大きくなると水に沈みやすくなります。脂肪よりも、筋肉のほうが密度が大きいからですね。
「水に沈む」ということを、より深くお子さんに印象づけたい場合は、こちらの例も使ってもらえればと思います。
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