理科の動画「浮力①」を見ました。
プールに浮き輪を鎮めようとすると、浮力で跳ね返ってきますよね、水中は体が軽いですよね、これは浮力ですね、身近な力ですので、しっかり理解したいですね。
体積と重さの計算問題です、
構成
１．コアプラス
２．デイリーチェック
３．テーマの解説
４．理科の図鑑
５．学習のすすめ
１．コアプラス
フェノールフタレイン溶液はアルカリ性だと赤色になります、リトマス紙を水に湿らせるのは塩化水素などを水に溶かすために濡らしておきます。ホウ酸水は固体が溶けているので、加熱してもリトマス紙の色が変わりません。紫キャベツ液は塩酸は赤、水酸化ナトリウム水溶液は黄色、アンモニア水には緑色になります。「赤ピン村の青緑の木」で覚えます。炭酸水素には二酸化炭素が溶けています。石灰水に二酸化炭素で白く濁ります、炭酸カルシウムが白く濁る正体です。水酸化ナトリウム水溶液はお風呂のパイプ掃除などに使われます。水酸化ナトリウム水溶液は放置しておくと固体が溶けているので、水が蒸発していくと濃くなっていきますので、体に着いた場合は水で薄めます。動画では①～⑩を表にまとめて区別できる出来ない、を判別しています。⑤と⑩は同じ結果なので分別できません、⑤は重そう水、⑩は水酸化ナトリウム水溶液です、アルミニウムを加えたりすれば違いが分かります。
２．デイリーチェック
1⃣
金属の酸化の問題です。きちんとできるようにしましょう。加熱後は別の物体になりますよ。銅＋酸素→酸化銅です。マグネシウム＋酸素→酸化マグネシウムです。動画では、この問題から銅とマグネシウムのどちらが酸素と結びつきやすいか、を求めています。
2⃣
空気調節ねじを回すと炎を青色にします。メタンガスは燃えると酸素と水ができます。トウモロコシの発芽です、胚から芽が出ます、胚乳があります。風向きは風が吹いてくる方角を表しています。高気圧についても確認しておきましょう。
３．テーマの解説
・密度
・浮力
→水に浮くとき、水に沈む時、の計算問題が出てきます。
ポイント①ー１ 密度とは～鉄は木より重いのか？～
鉄と木はどちらが重いですか？これは大きさ（体積）によります。鉄は100㎤で800gくらい、木は100㎤で40g程度です。体積をそろえると鉄の方が重いです。1㎤当たりの重さのことを密度、と言います。水に沈むのは、水の密度より重い、ということです。水の密度は1㎤あたり1gです。単位はg/㎤、です。水銀は鉄よりも密度が重いので、水銀に鉄が浮きます。死海は塩分濃度が高い、つまり密度が大きい海、となります、塩分があることで、密度が上がり、浮きやすくなります。体積を調べる方法は、水の中に入れて上がった水位を測ることで分かります。卵で60㎤,66gです、これから密度を求めると、並べて書いてみて1㎤では,1.1g/㎤、とわかります。比重という言葉は、水を１とした時にどれくらいの密度か、をもとめた比になります。密度は、鉄などに空洞があると小さくなります。
ポイント①ー２ 密度とは～水に浮くもの沈むもの～
体積と重さのグラフを、水、鉄、木、で書いてみます。卵は水よりも少し上に来ているので、水よりも密度が大きい、とわかります。食塩水も水より上に来ているグラフになります。ちなみに卵は古い卵の方が浮きやすいです、古い方が卵の中に空気の量が多くなります。他に、水に沈むトマトの方が甘いです。スイカとニンジンでは、スイカは浮きます、ニンジンは沈みます。アルミニウムで出来ている１円玉は密度が2.7g/㎤です、沈みそうですが、実は浮きます、アルミ箔も浮きます、これは表面張力ですね（浮力には関係ないです）
ポイント②ー１ 水に浮いている物体～浮力はどれくらいかかるか～
水に浮く物体（木片40g、100㎤）です、浮いている時は浮力は40g、と分かります。重さと釣り合っています。浮力はどれだけ沈めたか、の体積で決まります。押しのけた水の重さ分だけ浮力が働きます。浮かんでいる物体のうち、水に浸かっている部分が40㎤だとわかります。全部沈めると、沈めた100㎤分が浮力となり、浮力100gとなります。いかだ2つの説明があります。いかだの形が違っていても、載せれる重さは同じ、という説明が分かりやすいですよ。
ポイント②ー２ 水に浮いている物体～氷の浮き方～
氷（体積22㎤）を水に浮いている時の説明です。水に沈む部分：自ら出ている部分、は10:1です。重さが20gとわかるので、密度は0.91g/㎤くらいです。この状態に油を注いでみます。油の比重が0.9の場合、テキストのような図になります。油からも浮力を受けるので、より大きく水からとび出しています。
ポイント③ー１ 水に沈んでいる物体～浮力はどれくらいかかるのか～
水に沈む物体の場合です。アルミ（270g、体積100㎤）の場合、すべて沈んで、浮力は100g受けています。押しのけられた水の重さの分が浮力になっています。水の中で持ち上げようとすると170gで持ち上がります。もっと持ち上げて半分しか浸かっていないとすると、持ち上げる力は220gになります。
ポイント③ー２ 水に沈んでいる物体～台ばかりの値を考えよう～
先程の状態を台はかりで測ります。沈んでいる状態は770gとなります。ばねはかりで持ち上げられると600gになります。半分しか浸かっていない場合は550g、となります。
ポイント③ー３ 水に沈んでいる物体～ばねばかりの値を考えよう～
グラフを書いて考えます。アルミニウムをばねばかりにつるしながら沈めていきます。最初は270gのアルミニウムです。浸かるように4cm沈めるとばねばかりが170gになります、これ以降はずっと同じです。
ポイント④ー１ 今日のおさらい～金属でできた船を浮かせよう～
てんびんのつり合いを考えます。木片とアルミニウムを100gずつそれぞれに入れると、釣り合ったまま、となります。アルミニウムは沈みますが、船の形にすると浮かびます。これは内側の容積がどれくらい必要か、を考えます。少なくとも浮力が270g以上必要、とわかります。もともとの体積が100㎤あるので、引き算して容積が170㎤以上必要、とわかります。
ポイント④ー２ 今日のおさらい～王冠が純金でないことを見抜け～
アルキメデスの原理の有名な王冠の話です。王冠が偽物かどうかを見抜きます。金20g/㎤、銀10g/㎤とします。金だけで1kgとするなら50㎤で良いですが、混ぜ物があると体積が増えます、金500gと銀500gを混ぜた王冠があったとすると、体積は75㎤、となります。これを両方とも釣り合わせたまま水に沈めると、王冠の方が浮力が大きく働くので、てんびんが傾きます。これで混ぜ物があるかどうかわかります。ただ、なかに空気がある場合もありますので、注意して考えましょう。
４．理科の図鑑
サカナです。タイはあまり泳ぎ回りません。青魚は保護色で青いです。タイは深いところにいる為、赤い光が届かない為、赤くなっています。赤身と白身の違いは、筋肉に酸素があるかないかです。赤身魚は赤い筋肉なので、持久力があります。淡水魚です、外来魚はカタヤシ、ブラックバス、ブルーギルなどです。カタヤシは蚊を減らすために持ってきましたが、メダカを食べてしまったりしています。カタヤシは汚れた水に強いです。ブラックバスは肉食です。フナは金魚に似ています、金魚はフナの品種改良したものになります。川や魚は寄生虫がいるので、ナマで食べてはいけません。アユ、サケ、ウナギ、は海と川を行き来します。アユは川のコケを食べます、アユはなわばりを持ちます、トモヅリで吊れます。サケはにおいで自分の川に帰ってきます。ウナギは最近産卵場所が分かりました、マリアナ海溝あたりです、ウナギも養殖されつつあります。マグロも最近養殖されそうです。海水魚を淡水に入れると死んでしまいます、塩分濃度の違いの為です。
まとめ
浮力の問題は、志望校によってはよく出る問題ですので、苦手意識なく学びましょう！体積と重さと密度、を上手く使いこなしておきましょうね。
最後まで読んで頂きありがとうございました。
下記に他の動画解説のページもありますので、紹介させてください。
参考になるとうれしいです。
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