ヘイムズIVの使い方
科学に関するQ&A
力
Q. 牛乳びんに湯を入れあたためてから、湯をすてます。からをむいたゆでたまごを牛乳びんの口にのせます。しばらくすると、たまごが牛乳びんにすいこまれていきます。なぜでしょうか？
A. びんの中の圧力が下がり、上からたまごがおされるから。
空気はあたためると体積がふえ、冷やすと体積が減ります。びんの中の圧力が下がり、上からたまごがおされて、びんの中へすいこまれていきます。
Q. プールより海のほうが体が浮くのはどうしてですか？
A. 水より海水のほうが、より大きな浮力が働くから。
液体の中にものを入れると、ものがおしのけた液体の量の重さの分だけ、そのものを浮かせようとする力（浮力）が働きます。同じ体積でも、塩分を含む海水のほうが、プールの水より重くなり、より大きな浮力が働くので、体が浮きやすくなります。
Q. 静岡県はＪ1リーグ選手の出身地No.1。さて、サッカー選手がスパイクシューズをはくのは、なぜでしょう？
A. シューズ底のみぞやでこぼこがまさつ力を大きくして、ピッチの上をすべらないようにしているから。
床の上のタンスを動かすには力が必要です。これは床とタンスがふれあう部分に力が生まれ、タンスを動かそうとする方向と反対の方向に力が働くからです。ものとものがこすれあうことをまさつといい、まさつ力が大きいほどものを動かすには大きな力が必要です。氷の上ではまさつ力が小さいのでよくすべります。サッカーのスパイクシューズの底のみぞやでこぼこは、まさつ力を大きくしてピッチの上をすべらないよう工夫されています。
Q. サイダーのビンのせんをぬくとき、せんぬきでぬくと楽にぬけるのは、なんという原理？
A. てこの原理。
体重の重い人と軽い人がシーソーに乗った場合、軽い人がはしに重い人が中心に座るとつりあいます。これはつりあいが重さ（力）とシーソーを支える中心点（支点）からの距離にも関係しているからです。例えば、支点から作用点までの距離が2倍あると、力点に加わる力は半分ですみます。せんぬきも、てこを利用した道具で、小さな力を大きな力に変えて、楽にせんをぬくことができるのです。
Q. 地球で1mジャンプしたとしたら、月では何mジャンプしたことになる？
A. 6m。
ものが引き合う力が引力。引力はものが重いほど大きく、距離がはなれるほど小さくなります。地球と地球上にあるものの間には引力が働き、重力とよんでいます。水が高いところか低いところへ流れる、投げたボールが落下する、体重計のはりが動くなども重力があるからです。月は地球の1/6の重力なので、6倍の高さをジャンプできます。
Q. 20gのおもりをつるしたら12cm、50gのおもりをつるしたら18cmの長さになったばねに、100gのおもりをつるしたらばねは何cmになる？
A. 28cm。
20gで12cm、50gで18cmにのびるので、このばねは10g増えると2cmのびることになります。
ばねの実際の長さは、20gで4cmのびているので、12-4＝8cm。
100gの重さでは、8+2×10＝28cm
Q. 糸の長さが40cmで50gのおもり、60cmで30gのおもり、80cmで20gのおもりの3つのふりこのなかで、1往復の時間が短いのはどれ？
A. 糸の長さが40cmで50gのおもりのふりこ。
ふりこが1往復する時間は、おもりの重さに関係なく、糸の長さが短いほど時間は短く、糸の長さが長いほど時間は長い。
Q. 同じおもりを、斜度15度・高さ50cmの斜面と、斜度45度・高さ50cmの斜面から落とし台車にぶつけました。どちらの斜面からのほうが台車が遠くまで進む？
A. 同じ。
斜面を落ちてきたおもりが台車にぶつかったときに出す力は、重さが同じならば、同じ高さに比例する。
Q. 体積100立方センチメートル、重さ80gの木片を水に浮かべたら、水面より上に出ている部分の体積は？
A. 20立方センチメートル。
物が液面に浮いているとき、物の重さと浮力は同じ大きさになるので、木片に働く浮力は80gとなる。水中に沈んでいる体積は80立方センチメートルとなり、水面に出ている部分の体積は、
100-80＝20立方センチメートルとなります。
Q. 10gのおもりをつるすと1cmのびるばねを2本並列につなぎ、50gのおもりをつるしました。それぞれのばねは、何cmのびたでしょう？
A. 2本のばねは、2.5cmずつのびた。
おもりの重さは2本のばねによってささえられるので、1本のばねには25gの重さがかかる。ばねののびはおもりの重さに比例するので、
1cm×25/10＝2.5cm