もともと、このブログは僕の授業備忘的な活用がメインでした。
「実観」ってのは実験観察を略しつつ、「実感」を掛け合わせたものだというのは、
ブログ開始の10年前からのお付き合いの極一部の方のみぞ知るというw
いつの間にやら、総合ヲタク情報発信および書庫化してしまいました。
10年の蓄積・・・自分でも財産ですね。続けてよかった。
さて、表題の浮力の難問ですが、
先日小学生に教えていて、一つ教え方のテクニックを新たに思いつきました！
まずは問題。
①水、ビーカーが200g
そこに質量100gで体積30cm3の物体をつるす。
全体の重さは？
これは、200g＋浮力の30gで、230gになります。
ヘタな講師なら、ビーカー、水の重さ＋浮力なんて公式をかくもんだからｗ
次の問題で詰みます。
②①でつるしていた糸を離して、物体が沈むと全体の重さは？
これ、もちろん、答えは230gではありません。
30g軽くなっているんだから、270g？もちろん違います。
答えは300gです。
これは、浮力が働いていないから？？
実は、この図はマズイ！直方体だと、そこにピッタリつくと、下面の水圧がなくなるため
理論上、浮力が生じなくなるんですよね。潜水艦着地浮力喪失理論です。
この問題は、球体で説明すべきでした。反省・・・！？
さて、球体と考えた場合、底についても、ビーカー底とは点でしか接していないので、
上向きの水圧は受け、浮力は、働いています。
つまり、100ｇの物体は、水中では、キチンと70ｇに成っているのです。
でも、全体の重さは270gにはならない。
答えは・・・300g。水中の物体は間違いなく、軽くなっているのにです。
なぜなのかを、小学生に分かるように説明できますか？
物体に着目し、物体に掛かる水圧差＝浮力という概念だにとらわれると、
この問題を解決する事は出来ません。
ヒントは、先日、悩みに悩んだ、
糸が天井を引く力につりあう力とは何かを通して、鍛えなおした
つりあいと、作用反作用の違いの概念ですね。
教授法、アイデアが、前進する瞬間って、講師冥利につきますね。
