自由研究

【夏休み質問】万有引力の大きさ

個別指導の学習空間 千葉エリア 習志野藤崎・西白井教室の竹村です。

こんな質問をいただきました!
Q:「重力は質量が重いほど大きいと聞きます。体重が重い人はその分、人を惹き付ける力が強いはず!!!」

質問…?

A:重力→万有引力と修正したうえで。
確かに、万有引力は質量が大きいほど大きくなります。
惹き付ける…はわかりませんが、引き付ける力もつまり、大きくなりますね。
どの程度でしょうか

以下、ひと段落読み飛ばしてもいいです
万有引力はF=GmM/r^2で計算できます(数式エディタとか使えないので表記ユルシテ)
今回の状況では、
万有引力定数G=6.67×10^-11[Nm^2/kg^2] ※とても小さな値です
対象の質量はm=50[kg]としましょうか。中3男子なら大体このくらいでしょう。
自身の質量はM=50[kg]or100[kg]で比較しましょう。私は四捨五入で50kgくらいです。
二物体間の距離は計算しやすくr=1[m]とします。質点間の距離なので、肌と肌の距離はもう少し近いです。隣について指導してると、この程度の距離でしょう。

この前提で電卓叩くと、
50kgの人の、相手に及ぼす万有引力の大きさは約0.00000017N
100kgの人の、相手に及ぼす万有引力の大きさは約0.00000034N
です。単純に、100kgの人は50kgの人の2倍の引き付ける力を発揮しますね!
ところで、0.00000017Nがどの程度かというと、約0.000000017kgの重さ相当、このうっとおしい0の山を単位に収めると、約17μg(マイクログラム)となります。「見えるか見えないか程度の砂粒1粒レベルの重さ」と同等の引き付け力の差ですね!

まるで効果ないです痩せましょう
惹き付ける力が強いのかという質問?の答えに関しては…えー、数値だけで測れないところもありますよね!わかりません!
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学習空間科学相談室?

個別指導の学習空間 千葉エリア 習志野藤崎・西白井教室の竹村です。

もうほぼ夏休みですね。
夏休みといえば、小学生くらいの頃、ラジオで夏休みこども科学電話相談室?的なのをよく聞いたものです。

質問は大体一言ですが、相談者の理解のレベルに応じて、回答は真面目過ぎて理解しきれないものから、だいぶ誤魔化しが入ったものまでありました。
もっと簡単に出来ぬものかとか、もっと詳しくとか、今の自分には理解できぬとか、そんなこと思いながら聞いてた記憶があります。

思えば、私が物理がやりたいと思った源流の1つは、そこにある気もします。
身近な疑問に対して解答できるか、という観点では、物理の守備範囲はなかなかのものです。
上は宇宙に気象、下は素粒子に深海、だいたい全部物理ですね。
今や、当時の疑問の大半に、何かしらの答えが出せますよ!(深まっただけのもありますが)

そういうことで
夏休み中、生徒の理科に関する質問を受けます!
※実は先生・保護者の疑問なんだけど?構いませんよ!
応募は直接でもlineでもここのコメント欄でもなんでも結構。
私の知識の限りお答えさせていただきます。
モノによってはこちらで内容と回答を報告したいと思います。
もしかしたら自由研究のヒントになるかもしれませんね…!

夏を乗り切る

個別指導の学習空間 千葉エリア 習志野藤崎・西白井教室の竹村です。
多くの中学校では定期試験がもうひと段落しました。
そんなわけで、ちょっと気が早いですが、主に二学期制の中学校の、夏休みの計画の話。

休み明けに定期試験のある二学期制の中学校は、夏休みの後半は試験勉強に充てたいところです。

ところで、小学生の時は、夏休みは学校の勉強以外にかなり時間を使えたことでしょう。なんだかんだ、夏休み終盤に宿題のつじつまを合わせていた人、少なくないでしょう。でも、二期制で、特に中3だと、宿題なんて夏休み中に終わればいいなんて考えだと、夏休み後半、何かしら質の悪い時間の使い方を強いられるでしょう(例えば、答えをただ書き写すだけの時間とか…)。もっと言うと、今の中学生、部活に旅行に遊びに課題に付き合いに忙しすぎて、時間のやりくりそのものが難しいかもしれません。我々(?)の時代、夜中にLINE…どころかメールも使えませんでしたからね(ゲームと漫画はありましたが!)。夏休み明けに小テストはとにかく、定期試験なんてあるわけもなく、8月31日に終わってない宿題がーなんて話もあるあるでした。時間管理は今の中学生よりずっと楽してますよ。

…そうではない今の中学生、宿題をやり切り、夏休みを満喫し、かつ試験対策をいつもどおり万全にするのは容易ではないでしょう。
中3だとここに、受験対策(1,2年の復習)も入るわけです。厳しいですね…!

―そういうときの対策。
厳しい盤面・状況になってから嘆いても遅いなら、
そうなる前に何とかすればいいんです!

前置き長くなりましたが、今のうちに、夏休み中にやるべきこと、少しやっておきましょう!

中3は、三学期制なら夏休みに入ってから受験対策が定石ですが、二学期制は6月末の今から受験対策ですよ。
夏休みは試験対策の時間を確保する必要がある一方、今は急ぎません。
冷静に見れば、ただの順番の入れ替えです。でもそれだけで、後々だいぶ余裕ができるはずです。

出来れば夏休みの課題も進めてしまいたいですが、さすがにまだ出てませんかね。
でも、出る事さえ分かっていればめられるのがあるじゃないですか。
―理科の自由研究ですよ!
今のうちに、テーマになりうる身近な疑問を探しておきませんか?
出来る事なら予備実験までしてしまいましょう。
疑問などない?いやいや、好奇心由来でなくても結構
どうすればもっと上手くやれるか、なんてのもテーマになり得ます。
具体的なものは敢えて今日は挙げません。
テーマは見つかったものの、どう進めていいか分からなければ、竹村が相談に乗ります。

目下、8/31に後悔しないよう、今から用意していきましょ!
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理科の研究(来年向け)

個別指導塾の学習空間、習志野藤崎・西白井教室の竹村です。
夏休み終わりましたね~(大分遅い)

前回の自由研究ネタの補足説明などしときましょ。
来年のネタとして温めれば良かろうと思いますよ。
なに、試してない?前回の見てまずは試してくださいな!

①机の端に置き紙を上に敷いた定規が、一瞬動かない
これ、水平方向にはほぼ問題なく動きます。動きにくいのは垂直方向ですね。
はみ出した端を叩いたりすると、かなり手ごたえがあるはずです。
これには、大気圧というキーワードと関連が深い現象です。
ものすごく平たく言うと、紙の上の空気が重すぎるので、紙を持ちあげられないわけです。
ただ、普段は紙の下の空気がそれ相殺しちゃうので、体感することはまずないですね。
紙の下が真空に近い状態になっていて、机に貼りついているという見方も。
吸盤の原理にも近いですね。

②水中の硬貨を水面から狙うと外れる
例えば、真っ直ぐな棒で、硬貨の斜め上から狙うと、少し奥に外れてしまうはずです。
これは光の屈折が大いに関係しています。
我々は光は直進するという前提でしかモノを見られず、水面での屈折の事は中々意識できません。
水面から水中のモノを見た場合、このため位置が捉えられません。
ただ、硬貨の真上から狙うと、屈折の影響がなく普通に当てられますね。
※この場合でも、実は距離が捉えられていません。実際より浅い位置に見えませんか?
夏休み中に魚のつかみ取りなどやった人もいますかね?
水中の魚を水面から狙うのは、魚が逃げるのを抜きにしても、この現象のため難しいですね。
高校数学(三角関数)かじれば、どれくらいズレるのか計算できますよ!

③紙に液体を浸透させると、なんか縞模様ができる
ジュースやインクを複数混ぜたりすると観察しやすいかも。
ただ、こちらは原理部分は学校では(中学校理科~高校物理まででは)習わないところですね。
詳しいところに興味があれば、「クロマトグラフィー」で調べてみてください。

ところで、自由研究なんて、目の前にこういう現象があった、それだけで十分スタートできます。
①②は原理部分の話してみましたが、自由研究で原理の解明は普通必須ではないです。
原理説明しようとして、結局何かの丸写しで終わってる研究を時々見ますが、あれは無理筋です。
―というかそもそも、世の中原理のわかりきってない現象なんて山ほどあります。
比較的単純化しやすい物理現象でもそうなんです。多数の物理現象が絡む生物地学化学なんてもうもう。
わかると思っているほうが傲慢なんじゃないかというくらいですね。SFの見すぎです(※個人の偏見です)。
わかろうと努力するのは素晴らしい事ですし、それは続けてほしい。
でも、その結果が丸写しだとしたら本末転倒。
そうなるくらいなら、この現象が何の役に立ちそうか、とかやる方がいいです。
③も、原理部分は実験で見えたものや既習の内容だけでは、私はちょっとまとめられないですね。
ただ、これが何に使えるか、何の役に立ちそうかなら、考えられませんかね?
もしかしかたらそれは、誰も考えたことのないものになるかも知れません。
…なんて見方が出来ると、自由研究のテーマなんて実験系に絞ったとしても困らないはず!
※他には、観察系・工作系に大きく分けられます。

今から来年の夏休みが楽しみですね!!!
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理科の宿題(=自由研究)

個別指導塾の学習空間、習志野藤崎・西白井教室の竹村です。
すっかり夏ですね~夏休みですね~。
…。

自由研究、終わってますか?

終わっている!そもそも出てない!大変結構です。
終わっていない?じゃあ今からやりましょう。

何やったらいいか分からない?ネタが無い?
個人的に、調べたい・知りたいことが無いなんて信じがたいことですが…
まぁいいや、教室内の道具でも出来る、不思議な現象を紹介しましょう。
※文面だけでの説明では限界がありますが、そこは頑張って再現してください。

①用意:定規、紙
まずは机の上をキレイにするところから。消しカス厳禁。
机の端に定規を置きましょう。定規の端を数センチほど宙に出た状態にします。
その定規の机の上の部分に、紙を敷きます。こちらも、きれいに、美しく、隙間なく。
はみ出ている定規の端を持ってor押して、普通に動かせますか?

②用意:バケツ、硬貨(小さくて沈むもの)、30cm定規(真っ直ぐの長い棒)
バケツに水を入れましょう。で、硬貨を沈めます。端っこは避けると良いですね。
その硬貨を、水面の上から定規で突けるでしょうか?
ただし、水面の上から狙いを定めること。狙いを付けたら、まっすぐに突いてください。
なお、ズレを予測などせずとも当たる狙い方があったりもします。

③用意:何かしら色のついた液体、ティッシュ
液体にティッシュを上から垂らして、下の部分を少しだけ付けます。
以上!色々混じった不透明な液体がよりお勧めです。
均一にただ液体がしみ込んだだけ…になるでしょうか?

自由研究あるあるですが、一日で終わらせようと思ってテーマを探すと多分中々終わりません。
やる前から規模の予想が付く研究なんて、自力ではまず見つけられないでしょう。
日ごろから色々調べている人なら見つけられますが、そういう人は自由研究そこまで手抜きしませんし。
丸3日くらいかかっちゃってもやむなし、と思って始めると、はかどると思いますよ!
千葉の塾なら個別指導の学習空間

自由研究

個別指導塾の学習空間、八千代台教室・八千代大和田教室の川田です!

みなさんこんにちは!
暑いですねー.凄まじいほどの暑さです.こまめに水分補給をして熱中症を防ぎましょう!熱中症といえば・・・先日小西先生に教えて貰ったのですが,「クールビズ」とはエアコンの設定温度を28℃にするのではなく室温を28℃に保つことみたいです.以外な事実です.(笑)部活などでエアコンのない屋外などで活動する場合はこまめに休憩をとったり水分補給をすることで予防していきましょう.余談ですが,エアコンの設定温度は高めに設定しても扇風機と併用すれば意外に涼しくなりますね.
さて夏休みも真っ只中ですが,宿題の進行状況はいかがでしょう?私の教室の何人かの生徒は「終わったー!」と言ってくれるのですが,残りは自由研究のみ!という生徒が多いなと感じます.自由研究ってたしかに大変ですよね.まず,何についてやるかという題材決め(実際これが一番のハードルだと思います).それが決まれば実験に必要な資料や道具の手配.考えるだけでも大変ですよね.いっそ,「○○について研究・実験してこい!」と言われたほうが楽な気がしますよね.しかし自由研究です.自由です.好きなこと・気になっていることでいいんです!気になること,興味があるものでないと途中で投げ出してしますかもしれません.または興味がなくとも基本毎日やるものとかでもいいと思います.例えば「打ち水」について.「打ち水」って知っていますか?すごく簡単にいうと,「水をまけば涼しくなる不思議現象」です.(ちゃんと理由はありますw)毎日打ち水をして,最も効果的な打ち水はどんな環境(時間・温度・湿度など)の時にやるのか・そもそも何で涼しくなるのか,などまとめたら自由研究も終わるし涼しいの一石二鳥ですね.参考になるかわかりませんがもし他にやること決まらないならやってみてください.
繰り返しになりますが,体調管理には気をつけて夏を乗り切りましょう!

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