アルキメデスの原理

「突然ですが生徒の皆さん、潜水艇って知っていますか？
あれって、なぜ水に潜ったり浮いたりできるか、知っていますか？」

こんな質問から始まった物理の授業。
アルキメデスの原理について学びます。

アルキメデスの原理。
難しい言葉で説明すると……、

「 流体中の物体は、その物体が押しのけている流体の重さ（重量）と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」

……というものです。

つまり、浮力を大きくしたり小さくしたりして潜水艇は浮いたり潜ったりしているわけですが、……う～ん、よく分かりません。


そんなときは実際に目で見てみるのが一番！
ということで、実験タイムです♪

重り(ナット)を付けたお寿司についてくる醤油さしとペットボトルを用意して、思いおもいに絵を描いたら……、

タライを使って醤油さしが「ギリギリ浮かんでいる状態」になるように、中に入れる水の量を調整して……、

空気が入らないように、水の中でふたをする。

すると……、

中の醤油さしが浮き上がったり、沈んだり……♪
なんとも不思議な光景です。

もちろん、大きなペットボトルでも醤油さしは浮いたり沈んだり……。


よ～く見てみると、沈むときは醤油さしの中の空気が小さくなり、浮き上がるときは大きくなっています。
押しのけている流体(水)の重さ分の浮力が小さくなると沈み、大きくなれば浮き上がるわけですね！


この装置は「浮沈子」という道具ですが、
水の中で醤油さしがスーッと浮いたり沈んだりする様子は、なかなかの癒し効果があるらしく、生徒たちはずっと醤油のボトルが上下する様子を見ていました。